CC BY
25
УДК 612.117.7+616.155.392
Вестник СПбГУ. Сер. 3, 2007, вып. 2
В. Б. Матюшичев, В. Г. Шамратова
СЕЗОННАЯ ДИНАМИКА ЗАВИСИМОСТИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ И ПОКАЗАТЕЛЕЙ КРОВИ ОТ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СТУДЕНТОВ
Среди всех социальных групп молодежи наиболее уязвимой по состоянию здоровья категорией считаются студенты первых лет обучения в институте [ 1, 3]. В данный период ряд физиологических систем организма достаточно резко переходят на непривычный уровень функционирования, испытывая большое напряжение. Это обусловлено интенсивностью учебного процесса, высокими умственными нагрузками, хроническими психоэмоциональными перегрузками [16, 17], нарушением общего режима, режима питания и его качества (у многих проживанием вне семьи), снижением физической активности [2], периодическими сильнейшими нервными потрясениями во время экзаменов [4,5,9,15]. Существенным фактором риска в сочетании с длительным психическим напряжением может стать и неблагоприятный экологический фон жизни в городах [6, 8, 10, 13, 14]. Современная литература по вопросам влияния таких стрессов на здоровье студентов довольно обширна, в особенности в отношении проблем экзаменационного стресса, но затрагивает в основном показатели энергообмена и вегетативных функций. Между тем существенный интерес представляет информация о функционировании системы крови, об изменениях ее реактивности в течение учебного года, т. е. при колебаниях уровня нагрузок на психику. В этой связи цель настоящей работы состояла в изучении сезонной динамики зависимости деятельности сердечно-сосудистой системы и показателей крови от параметров эмоционального состояния студентов.
Материал и методика. Работа проведена на 23 студентах третьего курса (12 женщин, 11 мужчин) в возрасте 19-21 лет, обследованных по ходу учебного года (декабрь, январь, апрель, сентябрь) в различном психологическом состоянии, - в соответствии с особенностями характера учебных нагрузок в эти периоды. Определяли показатели деятельности сердечно-сосудистой системы: систолическое и диастолическое артериальное давление, частоту сердечных сокращений (ЧСС), вегетативный индекс. На гематологическом анализаторе «Cobas Micros 18» фирмы «Roche» (Швейцария) в периферической крови студентов измеряли общую концентрацию гемоглобина (Hb), гематокрит, концентрацию эритроцитов, их средний объем, среднее содержание и среднюю концентрацию Hb в эритроците, концентрацию и средний объем тромбоцитов. Эмоциональное состояние обследуемых оценивали с помощью серии психологических тестов: по опроснику оперативной оценки самочувствия, активности, настроения; по шкале самооценки уровня тревожности в данный момент (реактивная тревожность) и уровня тревожности как устойчивой характеристики (личностная тревожность); по шкале одиночества (исследование уровня субъективного ощущения человеком своего одиночества); по личностной шкале проявления тревоги (измерение уровня тревоги). Для статистической обработки комплекса полученных данных использовали корреляционный и факторный анализ. Вычисляли также коэффициент асимметрии распределения объема эритроцитов и тромбоцитов. Использовали пакет программ Statistica.
Результаты и обсуждение. Расчет средних характеристик деятельности сердечно-сосудистой системы показал, что ЧСС при эмоциональном напряжении перед экзаменом достоверно выше, чем во все остальные периоды, при относительном эмоциональном равновесии, когда существенных различий ЧСС не отмечается. Напротив, вегетативный индекс при эмоциональном напряжении в этом случае достоверно ниже, но он также
© В. Б. Матюшичев, В. Г. Шамратова, 2006
стабилен весной, осенью и зимой, т. е. во время сессии (январь) повышается тонус симпатической нервной системы. Диастолическое давление в январе достоверно выше по сравнению с периодом, предшествующим сессии (декабрь). Систолическое же давление во все сроки наблюдения сохраняется на относительно устойчивом уровне.
Следовательно, во время сессии функционирование сердечно-сосудистой системы организма активизируется. Это отмечается и в литературе [ 11 ]. Артериальное давление и ЧСС при эмоциональном напряжении возрастают по сравнению с показателями, полученными в период эмоционального равновесия. Причинами повышения артериального давления при экзаменационном стрессе считают увеличение минутного объема крови и рост периферического сопротивления [12]. После сессии эти показатели нормализуются.
Результаты психологических тестов показывают, что самочувствие, активность и настроение в период сессии достоверно снижены по сравнению с межсессионным и послека-никулярным периодами. Причем тенденция к снижению этих показателей отмечается уже перед сессией (в декабре). Наиболее высоки они сразу после каникул. Реактивная тревожность, т. е. тревожность в данный момент, во время сессии резко повышается по сравнению со всеми другими сроками обследования студентов. Самый низкий ее уровень отмечается после летних каникул, но значимых отличий между точками относительного эмоционального покоя по этому критерию не обнаружено.
Как выяснилось, при сопоставлении параметров крови в различные сезоны учебного года, наиболее высокая концентрация эритроцитов в крови фиксируется в декабре, сохраняясь в остальные сроки примерно на одном уровне. Общая концентрация НЬ перед экзаменами значимо выше, чем в январе и в апреле, но к сентябрю она вновь достигает предсессионного уровня. В период сессии, несмотря на некоторое уменьшение общей концентрации НЬ в крови, среднее содержание и концентрация НЬ в эритроцитах достоверно увеличивается по сравнению с уровнем декабря и апреля. Предельный рост этих показателей отмечен после каникул, в сентябре (достоверно по отношению к декабрю и апрелю). Увеличение насыщенности эритроцитов НЬ в целом позволяет сохранить оптимальную дыхательную поверхность крови, несмотря на снижение концентрации клеток в кровотоке.
После летнего отдыха, в сентябре, достоверно более высоким по сравнению с апрельским и декабрьским уровнем оказывается также средний объем эритроцитов. Поэтому, хотя в данный момент концентрация эритроцитов в крови меньше, чем в декабре, то обстоятельство, что размеры клеток и их насыщенность НЬ выше, чем весной и зимой, позволяет говорить о полном восстановлении к сентябрю функций красной крови, но путем не количественной стратегии, как это имеет место в период приближения сессии (в декабре), а качественной.
На разных этапах наблюдения перестраивается и структура эритроцитарной популяции. В частности, в декабре распределение эритроцитов по объему (коэффициент асимметрии) наиболее сильно отличается от симметричного вследствие наличия в гистограмме «хвоста», представленного макроцитами. В дальнейшем намечается тенденция к нормализации распределения объема, и в сентябре асимметрия распределения эритроцитов по объему достоверно отличается в сторону уменьшения не только от ее значений в декабре, но и в апреле. Исходя из такой динамики изменений, можно предположить, что в предсессионный период происходит активизация эритропоэза (выход в циркуляцию молодых, крупных эритроцитов), благодаря чему, вероятно, и наблюдается более высокая концентрация эритроцитов в сосудистом русле. Наполненность же этих клеток НЬ ниже, чем в апреле и сентябре.
Что касается компонентов тромбоцитарного звена крови, то зимой (декабрь и январь) концентрация тромбоцитов в крови ниже, чем весной и осенью. Причем при высоком
эмоциональном напряжении (январь) достоверно уменьшается и средний объем тромбоцитов: на 19% - по сравнению с предсессионным уровнем, на 30% - по сравнению с межсессионным периодом и на 15% - по отношению к значению показателя в сентябре.
Судя по росту асимметрии распределения тромбоцитов, уменьшение их среднего объема при эмоциональном стрессе происходит за счет изменения структуры тромбоци-тарной популяции, свидетельствующего о преобладании в кровотоке старых форм тромбоцитов, с ослабленной функцией. Интересно, что в нослесессионный период средний объем тромбоцитов резко возрастает, превышая уровень всех остальных периодов обследования и сочетаясь с наиболее высокой концентрацией этих клеток в сосудистом русле. Очевидно, после сессии происходит активизация тромбоцитопоэза как компенсаторная реакция на ослабление функций тромбоцитарного звена крови в период сдачи экзаменов.
Для оценки взаимосвязей между рассматриваемыми показателями нами использован факторный анализ (таблица). Корреляционные матрицы параметров крови студентов были дополнены значениями психовегетативных характеристик - состояния сердечнососудистой системы и результатов психологических тестов. В итоге для данных декабря получен комплекс, состоящий из трех значимых факторов, суммарно описывающих 55% общей дисперсии показателей.
С первым фактором (21 % дисперсии) положительно коррелирует вегетативный индекс, средний объем эритроцитов и среднее содержание в них НЬ, а отрицательно - концентрация эритроцитов. Структура фактора свидетельствует об участии симпатической нервной системы в регуляции взаимоотношений количественных и качественных характеристик эритроцитов. Активизация симпатического отдела нервной системы способствует стимуляции эритропоэза, в кровь поступает большое количество молодых клеток, которые крупнее зрелых и старых. Однако при этом концентрация эритроцитов в сосудистом русле имеет тенденцию к уменьшению (отрицательная корреляция с фактором). Обратная картина наблюдается при снижении вегетативного индекса.
Второй по удельному весу фактор (20%) включает НЬ и гематокрит, а также результаты тестов, характеризующих уровень тревоги. Чем меньше у студентов в состоянии относительного эмоционального равновесия выражена тревожность, тем в среднем ниже и уровень суммарных показателей красной крови.
Третий по вкладу фактор (14%) отвечает за самочувствие и настроение обследуемых. Эти показатели не оказывают существенного влияния на состояние красной крови.
При факторном анализе характеристик студентов, пребывающих в состоянии эмоционального напряжения в период сессии (январь), в факторном комплексе выделено 2 независимых фактора, совместно описывающих 59% дисперсии общей матрицы данных. Наиболее нагруженный фактор, охватывающий 36% дисперсии, отражает связь психовегетативных параметров с компонентами красной крови. С этим фактором положительно коррелирует систолическое давление и показатели тестов, описывающих самочувствие и настроение, а отрицательно - суммарные показатели красной крови (концентрация эритроцитов, НЬ, гематокрит), реактивная и личностная тревожность, уровень тревоги. Фактор,следовательно,отражает факт угнетения дыхательной функции крови на фоне снижения уровня тревожности и повышения систолического давления. Второй фактор (23%) здесь представлен средним содержанием НЬ в эритроцитах.
Факторный комплекс межсессионного периода (апрель) совместно описывает 65% дисперсии. Первый фактор, объясняющий 26% колебаний значений показателей, контролирует только психологический статус студентов. С фактором положительно коррелируют уровни тревоги, одиночества, личностная и реактивная тревожность, а отрицательно -активность и настроение. Причем в период сессии психологическое состояние при
эмо-циональном напряжении влияет на показатели крови, а в данном случае - нет. Наиболее тесно связаны между собой показатели тестов, отражающих активность и настроение (г=0.69), уровень тревоги и уровень одиночества (г=0.72), уровень одиночества и реактивную тревожность (г=0.56), уровень одиночества и личностную тревожность (г=0.51). В целом же чем выше уровень тревоги и одиночества, тем ниже активность и настроение студентов. Данное психологическое состояние противоположно состоянию в период сессии (чем ниже уровень тревоги, тем лучше самочувствие и настроение). Эти зависимости казалось бы вообще не заслуживают внимания, настолько они банальны, понятны и естественны. Их значимость в том, что поскольку они получены в результате абстрактных вычислений, безусловного доверия заслуживают и остальные результаты факторного анализа.
Факторные матрицы показателей студентов в разном эмоциональном состоянии
Показатели Декабрь Январь Апрель Сентябрь
Р> Рз Р, Р, Р2 Рз Р.
ЧСС 0.77
Систолическое давление 0.68
Диастолическое давление 0.69
Вегетативный индекс 0.65
Самочувствие -0.70 0.74
Активность -0.65
Настроение -0.76 0.67 -0.65
Уровень тревоги -0.65 -0.80 0.83 0.72
Уровень одиночества 0.68
Реактивная тревожность -0.85 0.83 0.83
Личностная тревожность -0.82 0.72 0.76
Гематокрит -0.71 -0.73 0.96 0.83
НЬ -0.78 -0.69 0.93 0.80
концентрация -0.78 -0.71 0.83 0.86
Ё средний объем 0.68 0.67
а а н содержание НЬ 0.69 0.65 0.76 -0.73
к о. О концентрация НЬ 0.72
Концентрация тромбоцитов 0.88
Доля дисперсии 0.21 0.20 0.14 0.36 0.23 0.26 0,21 0.18 0.34 0.21
Примечание. Приведены только достоверные нагрузки - коэффициенты корреляции показателей с факторами, р<,0.05.
Второй фактор, влияние которого охватывает 21% дисперсии, включает суммарные показатели красной крови: концентрацию эритроцитов, НЬ и гематокрит. Третий по относительному весу фактор (18%) - фактор индивидуальных характеристик эритроцитов: их среднего объема, содержания и концентрации НЬ в эритроцитах. Как видно,индивидуальные параметры эритроцитов (средний объем, среднее содержание и концентрация НЬ) и вклад этих клеток в показатели цельной крови (концентрация в ней эритроцитов, общая концентрация НЬ и гематокрит) описываются ортогональными факторами. Подобное независимое варьирование суммарных и индивидуальных характеристик эритроцитов крови в целом свойственно здоровым взрослым «уравновешенным» людям [7]. Можно предположить, что к апрелю функционирование системы красной крови студентов, по численному выражению показателей еще и не достигшее оптимального уровня, уже переходит от компенсаторного режима к обычному.
Факторный комплекс, составленный по данным обследования студентов после летних каникул, в сентябре, состоит из двух факторов и учитывает 55% общей дисперсии. Первый фактор (34%) объединяет результаты психологического тестирования с суммарными показателями крови. С фактором положительно коррелируют уровни тревоги, реактивности и личностной тревожности, концентрация эритроцитов, НЬ, гематокрит, а отрицательно - среднее содержание НЬ в эритроцитах. Структура фактора указывает на то, что к контролю общего состояния красной крови здесь причастен и психоэмоциональный статус студентов. Но в отличие от ситуации, наблюдаемой в период сессии, когда также отчетливо выявляется влияние психологического состояния на красную кровь, факторные нагрузки имеют не отрицательный, а положительный знак. Анализ исходной корреляционной матрицы также говорит о том, что между уровнем тревожности и показателями красной крови существует выраженная положительная связь: уровень личностной тревожности коррелирует с общей концентрацией эритроцитов (г= 0.60), с концентрацией НЬ (г=0.58) и с гематокритом (г=0.56). Таким образом, перед экзаменами налицо негативное влияние ухудшения психологического состояния на функционирование системы красной крови, в то же время после летнего отдыха повышение уровня тревожности оптимизирует ее деятельность. Это означает, что степень тревожности имеет порог, за которым излишняя обеспокоенность причиняет человеку лишь вред.
Второй фактор (21% дисперсии) координирует связь состояния сердечно-сосудистой системы с концентрацией в крови тромбоцитов: увеличение ЧСС и диастолического давления сочетается с повышением концентрации тромбоцитов в крови (соответственно г=0.62 и г-0.49).
Таким образом, проведенное исследование показало, что эмоциональный стресс, вызванный сдачей экзаменов, приводит к повышению функциональной активности сердечно-сосудистой системы студентов с дальнейшей ее нормализацией после снятия чрезмерного эмоционального напряжения. Показатели самочувствия, активности и настроения в период сессии ухудшаются по сравнению с межсессионным и послеканикулярным периодами,причем тенденция к снижению этих показателей наблюдается уже в декабре. Наиболее высокие их значения отмечаются после летних каникул. Напротив, уровень реактивной тревожности резко повышается во время экзаменов, а затем нормализуется.
В период приближения сессии (декабрь) в крови увеличивается концентрация эритроцитов, что позволяет говорить о «количественной» стратегии в этот период адаптации системы крови и мобилизации организма к предстоящим перегрузкам. В свою очередь в состоянии эмоционального равновесия, в апреле и сентябре, относительно более низкий уровень концентрации эритроцитов в крови студентов компенсируется качественными изменениями структуры эритроцитарной популяции, заключающимися в повышении
насыщенности их Hb. Причем в сентябре, после летнего отдыха, и среднекорпускулярное содержание Hb, и средняя концентрация Hb в эритроците достигают наиболее высоких значений.
В период сессии зарегистрировано снижение среднего объема тромбоцитов периферической крови, происходящее за счет изменения структуры популяции этих клеток. Учитывая, что уменьшение среднего объема тромбоцитов, как и эритроцитов, происходит вследствие накопления в крови старых форм клеток, можно говорить, очевидно, о временном ослаблении функций этих элементов крови. После экзаменов отмечается заметный рост объема тромбоцитов и значительное увеличение их концентрации в сосудистом русле.
Как следует из структуры выделенных нами факторов, состояние крови в определенной степени отражает деятельность сердечно-сосудистой системы и соотносится с психологическим статусом студентов в различные периоды учебного года. Перед сессией (в декабре) эти отношения проявляются слабо. При экзаменационном стрессе характерно негативное влияние психологического состояния на параметры красной крови. В апреле же, в межсессионный период, показатели красной крови практически не связаны с ним, а регуляция свойств популяции эритоцитов переходит от компенсаторного типа к обычному. После летних каникул, в сентябре, эмоциональное состояние студентов также существенно для системы крови, но при этом повышение реактивной и личностной тревожности оптимизирует ее функционирование. Другими словами, деятельность сердечно-со-судистой системы и состав периферической крови, безусловно, зависят от психологического статуса человека, но эта зависимость неоднозначна (она может быть как позитивной, так и негативной), ее выраженность и характер меняются в соответствии с интенсивностью текущей эмоциональной нагрузки и особенностями фона сопутствующих факторов.
Summary
Matyushichev V. В., Shamratova V. G. Seasonal dynamics of dependece of heat-vascular system activities and blood indices on emotional status of students.
The intercorrelations of heart-vascular system activities, results of psychological tests and parameters of blood of students in different seasons of an academic year are studied. It is determined that the psychological status of the examined students is most accurately reflected on hematological indices. The degree of manifestation and the character of available dependence are determined by the intensity of current emotional strain and peculiarities of accompanying factor background.
Литература
1. Агаджанян H. А., Дегтярев В. П., Русанова Е. И. Здоровье студентов. М.,1997. 2. Быков Е. В. Состояние отдельных показателей здоровья учащихся школы крупного города в зависимости от образа жизни// Физиология человека. 2001. Т. 27. №1. С. 142-144.3. Гапонова С. А. Особенности адаптации студентов вузов в процессе обучения //Психол. журн. 1994. Т. 15. №3. С.131-134. 4. Даян А. В., Оганнисян А. О., Геворкян Э. С., Баклаваджян О. Г. Реакция сердечной деятельности старшеклассников школ с дифференцированным обучением на экзаменационный стресс //Физиология человека. 2003. Т. 29. №2. С. 37-43.5. Кузьменко В. А. Сопоставление вегетативных показателей студентов при экзаменационном стрессе и при физической нагрузке //. Физиология человека. 2002. Т. 28. №5. С. 131-133.6. Миляева М. В., Барбараш Н. А. Влияние экологических факторов индустриального города на здоровье студентов //Физиология человека. 1998. Т. 24. №1. С. 104-106. 7. Матюшичев В. Б., Шамратова В. Г., Хидиятов И. И. Дополнительные возможности использования характеристик клеток крови для диагностики неспецифического язвенного колита// Клин. лаб. диагностика. 2002. №4. С, 45-48.8, Солонин Ю. Г., ЧермныхН. А., Яковлева М. А. Влияние экологического фактора на физиологический статус северян //Физиология человека. 2002. Т. 28. №4. С. 105-111.9. Умрюхин Е, А., БыковаЕ. В,,Климина Н. В. Энергообмен и вегетативные функции у студентов при учебной и экзаменационной нагрузках // Физиология
человека. 1996. Т. 22. №2. С. 108-113. 10. Ушаков И. Б. Экология человека опасных профессий. М., 2000.11. Фудин Н. А., Тараканов О. П., Классина С. Я. Музыка как средство улучшения функционального состояния студентов перед экзаменом // Физиология человека. 1996. Т. 22. №3. С. 99-107.12. Шангин А. Б., ШостакВ. И. Особенности сопряжения дыхания и кровообращения у лиц молодого возраста при психоэмоциональном напряжении, вызванном экзаменационной ситуацией // Физиология человека. 1992. Т. 12. № 1. С. 117-122.13. Шафиркин А. В. Компенсаторные резервы организма и здоровье населения в условиях хронических антропогенных воздействий и длительного психоэмоционального стресса // Физиология человека. 2003. Т. 29. №6. С. 12-22.14. Шафиркин А. В. Модель экологической опасности и социальной напряженности для описания риска ухудшения здоровья населения России // Авиакосмич. и экологич. медицина. 2003. Т. 37. №1. С. 42-46. 15. Юматов Е. А., Кузъменко В. А., Бадиков В. И. Экзаменационный эмоциональный стресс у студентов // Физиология человека. 2001. Т. 27. №2. С. 104-111. 16. Kreger D. Self-esteem, stress and depression among graduate students //Psychol. Reports. 1995. Vol. 76. P. 345-349.17. Stewart S., Betson C., Marshall J. Stress and vulnerability in medical students // Med. Education. 1995. Vol. 29. P. 119-123.
Статья принята к печати 18 декабря 2006 г.
