CC BY
14медицинских наук; Евгений Владимирович Куликов - заместитель директора департамента клинической ветеринарии ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», кандидат ветеринарных наук; Аль Баварид Омар - аспирант, кафедры травматологии и ортопедии ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов».
УДК 612.82
СЕЗОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОФИЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АСИММЕТРИИ У ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ РАЗНЫХ БИОРИТМОЛОГИЧЕСКИХ СТЕРЕОТИПОВ
Е. Ю. Шаламова 1, О.Н. Рагозин 1, И.В. Радыш 2
бюджетное учреждение высшего образования «Ханты-Мансийская государственная медицинская академия»
2Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский университет дружбы народов»
Аннотация. Цель - исследование функциональной асимметрии головного мозга у юношей и девушек в зависимости от биоритмологического стереотипа в разные сезоны года. Установлены различия в степени активации больших полушарий головного мозга в зависимости от пола, сезона года, биоритмологического стереотипа. В зимний сезон в группах студентов определили большую активацию правого полушария. У девушек преобладание активности правого полушария было более выражено у аритмичного хронотипа. В весеннем сезоне у юношей с аритмичным хронотипом обнаружили признаки активации левого полушария, у «сов» был симметричный профиль. У девушек весной наблюдали усиление активации правого полушария, в меньшей мере выраженное у «голубей».
Ключевые слова: функциональная асимметрия, студенты, хронотип.
SEASONAL FEATURES OF THE PROFILE OF FUNCTIONAL ASYMMETRY AMONG MEMBERS OF DIFFERENT BIORHYTHMIC
STEREOTYPES E.Yu. Shalamova 1, O.N. Ragozin1, I.V. Radysh2 1Khanty-Mansiysk State Medical Academy, Khanty-Mansiysk 2Peoples' Friendship University of Russia, Moscow
Annotation. The aim of the study was to investigate functional brain asymmetry in youths and girls depending on the biorhythmological stereotype in
213
different seasons of the year. Differences are established in the degree of activation of the cerebral hemispheres of the brain depending on gender, season of the year, biorhythmic patterns. In the winter season, in groups of students identified a large activation of the right hemisphere. In young woman, the predominance of right hemisphere activity was more pronounced in the arrhythmic chronotype. In the spring season, young men with arrhythmic chronotype showed signs of activation of the left hemisphere, the «owls» was symmetrical profile. In young women in the spring observed increased activation of the right hemisphere, less pronounced in «pigeons».
Key words: functional asymmetry, students, chronotype.
Введение. В основе целенаправленного поведения лежит формирование функциональных систем. Их обязательным элементом выступают соответствующие отделы центральной нервной системы (ЦНС), функциональное состояние которых во многом определяет эффективность деятельности [3]. Функциональное состояние ЦНС можно оценить по результатам вариационной хронорефлексометрии, вариантом которой является динамика параметров простой зрительно-моторной реакции (ПЗМР) [8]. В зависимости от природно-климатических условий параметры ПЗМР могут претерпевать отличия [6]; установлено неблагоприятное совокупное влияние на функциональное состояние студентов факторов образовательного процесса и природной среды [11]. На Севере исследование функционального состояния ЦНС представляется важным, так как на организм человека совокупно воздействуют факторы природного и социального характера. Ханты-Мансийский автономный округ - Югра по природно-климатическим условиям приравнивается к районам Крайнего Севера. Климат округа оценивается от умеренно до резко континентального [4]. Расположение г. Ханты-Мансийска на 61о северной широты обусловливает выраженные изменения фотопериода в течение года: в период зимнего солнцестояния продолжительность светового дня достигает 5 ч 33 мин., во время «белых» ночей (лето) - 19 ч 19 мин. Условия жизнедеятельности могут значительно отличаться в зависимости от сезона года [1; 9]. При исследовании механизмов адаптации к экстремальным природным факторам рекомендуют учитывать пол, функциональную межполушарную асимметрию и психоэмоциональное состояние [10].
В связи с этим, целью было исследование функциональной асимметрии головного мозга у юношей и девушек в зависимости от биоритмологического стереотипа в разные сезоны года.
Методы и организация исследований. В исследовании приняли участие студенты Ханты-Мансийской государственной медицинской академии. Функциональное состояние ЦНС определяли в зимний и весенний сезоны 2010-2015 гг. В зимний сезон обследовано 50 юношей и 158 девушек, в весенний сезон 76 юношей и 187 девушек (возраст 18-21 г.). Критерии включения в исследование: • добровольное согласие, • принадлежность согласно медицинской карте к первой / второй группам здоровья, • отсутствие острых заболеваний не менее, чем за две недели до обследования.
Функциональное состояние ЦНС у студентов определяли при помощи сертифицированной методики «Экспресс-диагностика функционального состояния и работоспособности человека» [8], реализованной в виде программы для ЭВМ. Программа определяет: М - латентный период ПЗМР; ФУС - функциональный уровень нервной системы; УР - уровень нервной реакции; УФВ - уровень функциональных возможностей сформированной функциональной системы - по результатам правой (пр) и левой руки (лр). Бимануальный вариант программы позволяет исследовать межполушарную функциональную асимметрию (ФА) [7]. Измерения проводили в течение учебной недели, в интервале времени 09:00-14:00 ч, в дни с обычным уровнем двигательной активности.
Биоритмологический стереотип исследовали при помощи опросника Хорна-Остберга «Определение биологического ритма работоспособности человека» [12]. Опросник позволяет установить: определенно утренний тип -70-86 баллов; умеренный утренний тип - 59-69 баллов; ни один из этих типов (промежуточный, аритмичный тип) - 42-58 баллов (АТ); умеренный вечерний тип - 31-41 баллов; определенно вечерний тип - 16-30 баллов. В исследовании умеренный вечерний и определенно вечерний типы объединили в группу с вечерним хронотипом (ВТ); умеренный утренний и определенно утренний типы объединили в группу с утренним хронотипом (УТ).
Статистическая обработка. Исследование: одномоментное (поперечное). Способ создания выборки - нерандомизированный. Результаты исследования подвергнуты статистической обработке с использованием программ Statistica 8.0 и Excel 2013. При проверке статистических гипотез критический уровень значимости (p) в работе принимался равным 0,05; значения вероятности, имеющие более 6 нулей после запятой, обозначали как p меньше 0,0001 (p<0,0001). Результаты дескриптивной статистики представлены центральными характеристиками распределения данных
признака: среднее значение (M) и медиана (Me), и мерами рассеяния: межквартильным размахом (Q1-Q3) квартилей. Проверка нормальности распределения количественного признака производилась методами Колмогорова-Смирнова с поправкой Лиллиефорса и Шапиро-Уилки. Для сравнительного анализа числовых данных двух зависимых признаков были применены критерии Sign Test и Wilcoxon [2].
Результаты исследований и их обсуждение. Встречаются данные о связях между механизмами адаптации к сложным экологическим условиям и латеральным фенотипом, характеризующих роль больших полушарий головного мозга (БП ГМ) в регуляции процесса приспособления [5]. Обнаружено, что при напряжении механизмов адаптации к экстремальным климатогеографическим факторам более эффективны представители левого и симметричного профиля асимметрии, тогда как в условиях комфортного климата имеют преимущество индивиды с правым профилем асимметрии.
Среди обследованных в зимний сезон юношей (n=50) у 15 студентов определили вечерний хронотип (ВТ), у 32 - аритмичный (АТ). В связи с ограниченным количеством студентов с УТ в мужских и женских группах, обследованных в зимнее и весеннее время, анализировали результаты представителей ВТ и АТ. В группах юношей с ВТ и АТ параметры ПЗМР, определенные по правой и левой руке, были сопоставимы (табл. 1). У «сов» и «голубей» были выше значения М пр. Латентный период ПЗМР определяется основными свойствами ЦНС: силой, подвижностью, уравновешенностью процессов возбуждения и торможения, и рассматривается как интегральный показатель функционального состояния ЦНС [7].
Таблица 1
Параметры ПЗМР, определенные по правой и левой руке, у юношей студентов медицинского вуза с ВТ и АТ, сезон года зима
Параметры ПЗМР Левая рука Правая рука Р1 Р2
M/Me (Q1-Q3) M/Me (Q1-Q3)
Юноши ВТ (n=15)
М (мс) 285,2/281,0 (265,0-305,0) 288,4/294,0 (265,0-309,0) 0,039 0,148
ФУС (усл. ед.) 2,62/2,66 (2,51-2,73) 2,65/2,66 (2,59-2,73) 0,386 0,347
УР (усл. ед.) 1,38/1,39 (0,69-1,85) 1,39/1,47 (1,01-1,79) 0,423 0,925
УФВ (усл. ед.) 2,66/2,73 (1,97-3,19) 2,68/2,74 (2,40-3,06) 0,606 0,865
Юноши АТ (n=32)
М (мс) 262,7/260,5 (246,0-285,0) 268,9/266,0 (253,0-285,5) 0,201 0,028
ФУС (усл. ед.) 2,72/2,70 (2,60-2,90) 2,72/2,73 (2,58-2,86) 1,000 0,749
УР (усл. ед.) 1,60/1,61 (1,18-1,95) 1,65/1,56 (1,25-2,11) 0,850 0,918
УФВ (усл. ед.) 2,93/2,92 (2,52-3,29) 2,98/2,90 (2,56-3,46) 0,850 0,882
Примечание: р1 - критерий Sign Test, р2 - критерий Wilcoxon.
Среди обследованных зимой девушек (п=158) у 34 определили ВТ, у 113 - АТ. В группах девушек с ВТ и АТ межполушарная ФА была выражена в разной степени (табл. 2). В обеих группах определили большие значения для М пр. У «голубей» более высокий ФУС и тенденция к более высоким значениям УФВ были выявлены для левой руки, то есть признаки большей активации правого полушария значительнее выражены у девушек с АТ.
Таблица 2
Параметры ПЗМР, определенные по правой и левой руке, у девушек студенток медицинского вуза с ВТ и АТ, сезон зима
Параметры ПЗМР Левая рука Правая рука Р1 Р2
M/Me (Q1-Q3) M/Me (Q1-Q3)
Девушки ВТ (n=34)
М (мс) 272,6/273,0 (249,0-299,0) 274,6/276,0 (256,0-290,0) 0,164 0,037
ФУС (усл. ед.) 2,75/2,77 (2,58-2,90) 2,75/2,75 (2,58-2,90) 1,000 0,801
УР (усл. ед.) 1,42/1,47 (1,01-2,01) 1,39/1,54 (1,01-1,79) 0,860 0,633
УФВ (усл. ед.) 2,77/2,88 (2,34-3,38) 2,73/2,84 (2,40-3,18) 1,000 0,610
Девушки АТ (n=113)
М (мс) 280,2/276,0 (256,0-296,0) 283,4/277,0 (255,0-298,0) <0,0001 0,0001
ФУС (усл. ед.) 2,68/2,70 (2,58-2,86) 2,66/2,70 (2,55-2,81) 0,013 0,017
УР (усл. ед.) 1,45/1,54 (1,01-1,95) 1,39/1,54 (1,01-1,95) 0,151 0,227
УФВ (усл. ед.) 2,75/2,85 (2,32-3,26) 2,69/2,81 (2,32-3,19) 0,086 0,175
Примечание: р1 - критерий Sign Test, р2 - критерий Wilcoxon.
Таким образом, в наиболее дискомфортный согласно погодным условиям зимний сезон года у юношей с ВТ и АТ проявления межполушарной ФА были сопоставимы. У девушек «голубей» большая активация правого полушария проявилась не только в скорости ПЗМР, но и в ФУС, который отражает активность нервной системы. Обнаружено, что чрезмерная активация правого полушария может приводить к различным невротическим реакциям, связанным с нарушением функции сна, депрессивными и ипохондрическими проявлениями [5].
В весеннем сезоне среди юношей (п=76) ВТ обнаружили у 32 студентов, АТ - у 40. В группах юношей с ВТ и АТ ряд параметров ПЗМР говорил о симметричном профиле асимметрии (табл. 3). У юношей с АТ значимо различались величины ФУС (выше по правой руке), что
свидетельствует об активации левого полушария. У юношей с ВТ определили также тенденцию к более высоким значениям ФУС пр.
Таблица 3
Параметры ПЗМР, определенные по правой и левой руке, у юношей студентов медицинского вуза, сезон года весна
Параметры ПЗМР Левая рука Правая рука Р1 Р2
M / Me (Q1-Q3) M / Me (Q1-Q3)
Юноши ВТ (n=32)
М (мс) 289,7/276,5 (267,0-296,0) 293,0/282,0 (268,5-302,0) 0,596 0,695
ФУС (усл. ед.) 2,60/2,64 (2,53-2,73) 2,63/2,66 (2,56-2,73) 0,081 0,102
УР (усл. ед.) 1,22/1,17 (0,78-1,61) 1,29/1,32 (0,94-1,70) 0,248 0,178
УФВ (усл. ед.) 2,49/2,48 (1,97-2,96) 2,57/2,57 (2,20-3,01) 0,248 0,156
Юноши АТ (n=40)
М (мс) 287,2/286,0 (268,5-308,5) 286,4/287,5 (267,5-303,0) 0,749 0,601
ФУС (усл. ед.) 2,60/2,56 (2,46-2,71) 2,64/2,66 (2,51-2,73) 0,059 0,021
УР (усл. ед.) 1,46/1,50 (0,98-2,04) 1,38/1,43 (1,18-1,73) 0,871 0,509
УФВ (усл. ед.) 2,73/2,74 (2,14-3,32) 2,67/2,68 (2,43-3,04) 1,000 0,561
Примечание: р1 - критерий Sign Test, р2 - критерий Wilcoxon.
Весной из 187 студенток у 54 девушек определили ВТ, у 124 - АТ. В группах девушек с разным биоритмологическим стереотипом наблюдали признаки ФА (табл. 4). У «сов» все параметры ПЗМР демонстрируют большую активацию правого полушария. У девушек с АТ ФА была несколько менее выражена: значимо различались величины М (выше по правой руке). Среди интегральных показателей ПЗМР у девушек - "голубей" был значимо выше ФУС лр; наблюдалась выраженная тенденция к более высоким значениям УФВ лр. Таким образом, признаки активации правого полушария, а значит, дискомфортности состояния, были более выражены у "сов".
Таблица 4
Параметры ПЗМР, определенные по правой и левой руке, у девушек студенток медицинского вуза, сезон года весна
Параметры Левая рука Правая рука Р1 Р2
ПЗМР M / Me (Q1-Q3) M / Me (Q1-Q3)
Девушки ВТ (n=54)
М 284,0/285,0 290,56/295,00 0,001 <0,0001
(мс) (261,0-307,0) (270,00-318,00)
ФУС 2,64/2,62 2,595/2,580 0,006 0,002
(усл. ед.) (2,49-2,77) (2,440-2,730)
УР 1,51/1,46 1,366/1,390 0,145 0,021
(усл. ед.) (1,10-2,08) (1,010-1,790)
УФВ 2,80/2,70 2,631/2,530 0,061 0,010
(усл. ед.) (2,41-3,38) (2,180-3,100)
Девушки АТ (n=124)
М 285,7/280,0 293,6/289,0 <0,0001 <0,0001
(мс) (263,5-300,0) (266,0-312,5)
ФУС (усл. ед.) 2,62/2,66 (2,48-2,77) 2,58/2,62 (2,44 2,73) 0,0004 <0,0001
УР 1,42/1,47 1,35/1,47 0,215 0,121
(усл. ед.) (1,01-1,89) (0,88-1,87)
УФВ 2,70/2,77 2,61/2,67 0,075 0,066
(усл. ед.) (2,26-3,26) (2,08-3,17)
Примечание: р1 - критерий Sign Test, р2 - критерий Wilcoxon.
Заключение. Выявили различия в степени активации БП ГМ в зависимости от пола, сезона года, биоритмологического стереотипа. В зимний сезон в группах юношей по скорости ПЗМР определили активацию правого полушария. У девушек также преобладала активность правого полушария, более выраженная у АТ. В весеннем сезоне у юношей с АТ обнаружили признаки активации левого полушария; у «сов» был симметричный профиль. У девушек наблюдали усиление негативных тенденций: активацию правого полушария у «сов» по всем показателям ПЗМР, у «голубей» по скорости ПЗМР и ФУС.
Таким образом, только в группе юношей с АТ, обследованных в весенний сезон года, проявились признаки активации левого полушария. При полноценной адаптации рост активности правого полушария является временным состоянием, на смену которому приходит активация левого
полушария [5]. Можно предположить более благоприятное функциональное состояние ЦНС у юношей, чем у девушек, в большей степени весной в сравнении с зимним сезоном года, значительнее выраженное у АТ. Выраженные признаки активации правого полушария в группах девушек говорят о сохранении инверсии полушарного доминирования, характерной для состояния незавершенной адаптации, более выраженной у «сов».
Литература
1. Агаджанян Н.А. Адаптация человека к условиям Крайнего Севера: эколого-физиологические механизмы / Н.А. Агаджанян, Н.Ф. Жвавый, В.Н. Ананьев. - Москва: КРУК, 1998. - 240 с.
2. Бююль А. SPSS: искусство обработки информации. Анализ статистических данных и восстановление скрытых закономерностей / А. Бююль, П. Цефель. - Санкт-Петербург: ДиаСофт, 2005. - 608 с.
3. Губарева Л.И. Экологический стресс / Л.И. Губарева. - Санкт-Петербург: Лань; Ставрополь: Ставропольсервисшкола, 2001. - 448 с.
4. Илышева Н.Н. Сравнительный анализ экологических проблем Ханты-Мансийского автономного округа - Югры и Финляндии / Н.Н. Илышева, Е.В. Балдеску // Национальные интересы: приоритеты и безопасность. - 2012 . -№ 29. - С. 54-59.
5. Леутин В.П. Функциональная асимметрия мозга и незавершенная адаптация / В.П. Леутин, Е.И. Николаева, Е.В. Фомина // Руководство по функциональной межполушарной асимметрии / ред. В.Ф. Фокин, И.Н. Боголепова, Б. Гутник, В.И. Кобрин, В.В. Шульговский. - Москва: Научный мир, 2009. - С. 429-457.
6. Литовченко О.Г. Динамика психофизиологических показателей студенток первого курса педагогического вуза Среднего Приобья / О.Г. Литовченко, В.С. Соловьев, А.Ф. Талтыгина // Экология человека.- 2010.- № 11. -С.52-55.
7. Лоскутова Т.Д. Оценка функционального состояния центральной нервной системы человека по параметрам простой двигательной реакции / Т.Д. Лоскутова // Физиол. журн. СССР. - 1975. - Т. 61, № 1. - С. 3-12.
8. Мороз М.П. Экспресс-диагностика работоспособности и функционального состояния человека: методическое руководство / М.П. Мороз. - Санкт-Петербург.: ИМАТОН, 2007. - 40 с.
9. Рагозин О.Н. Динамика психоэмоциональных компонентов личности у жителей Севера при измененной функциональной активности эпифиза в условиях короткого светового дня / О.Н. Рагозин, М.В. Бочкарев, Т.В.
Сметаненко // Психофармакология и биологическая наркология. - 2008. - Т. 8, № 1-2-2. - С. 2376.
10. Севостьянова Е.В. Гендерные различия устойчивости к природным факторам молодых жителей Сибири в зависимости от типа функциональной межполушарной асимметрии / Е.В. Севостьянова, В.И. Хаснулин // Экология человека. - 2011. - № 1. - С. 14-18.
11. Шастун С. А. Сезонные ритмы и качество жизни студентов из различных климато-географических регионов / С.А. Шастун, М.Л. Благонравов, О.А. Рейнбах, Н.В. Закариадзе, А.М. Амаева // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Медицина. - 2012. - № S7. - С. 228-230.
12. Home J.A. Self-Assessment Questionnaire to Determine Morningness-Eveningness in Human Circadian Rhythms / J.A. Horne, O. Ostberg // International J. of Chronobiology. - London, England: Gordon and Breach Science Publishers Ltd. - 1976. - V. 4, № 2. - P. 97-110.
References
1. Agadzhanyan N.A. Human adaptation to the conditions of the Far North: ecological and physiological mechanisms / N.A. Agadzhanyan, N.F. Zhvavyy, V.N. Ananyev. - Moscow: KRUK, 1998. - 240 p.
2. Byuyul A. SPSS: the art of information processing. The analysis of statistical data and restore hidden patterns / A. Byuyul, P. Tsefel. - St. Petersburg: Diasoft, 2005. - 608 p.
3. Gubareva L.I. Environmental stress / L.I. Gubareva. - St. Petersburg: LAN; Stavropol: Stavropol Service School, 2001. - 448 p.
4. Ilysheva N.N. Comparative analysis of environmental problems of Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug-Ugra and Finland / N.N. Ilysheva, E.V. Baldesku // National interests: priorities and security. - 2012. - № 29. - P. 54-59.
5. Leutin V.P. Functional brain asymmetry and incomplete adaptation / V.P. Leutin, E.I. Nikolayeva, E.V. Fomina // Guidance on functional hemispheric asymmetry / ed. V.F. Fokin, I.N. Bogolepova, B. Gutnik, V.I. Kobrin, V.V. Shulgovskiy. - Moscow: Scientific world, 2009. - Р. 429-457.
6. Litovchenko O.G. Dynamics of psychophysiological indicators of first-year students of pedagogical University of Middle Ob / O.G. Litovchenko, V.S. Solovyev, A.F. Taltygina // Human ecology. - 2010. - № 11. - P. 52-55.
7. Loskutova T.D. Evaluation of the functional state of the human Central nervous system by the parameters of a simple motor reaction / T.D. Loskutova // Physiology. Journ. USSR. - 1975. - Vol. 61, № 1. - S. 3-12.
8. Moroz M.P. Express diagnostics of working capacity and functional state of a person: methodical guidance /M.P. Moroz.-Saint-Petersburg.: Imaton, 2007.- 40p.
9. Ragozin O.N. Dynamics of psycho-emotional components of the personality of the residents of the North in altered functional activity of the pineal gland in the conditions of short light day / O.N. Ragozin, M.V. Bochkarev, T.V. Smetanenko // Psychopharmacology and biological narcology. - 2008. - Vol. 8, № 1-2-2. - P. 2376.
10. Sevostianova E.V. Gender differences in resistance to natural factors of young Siberian residents depending on the type of functional interhemispheric asymmetry / E.V. Sevostianova, V.I. Khasnulin // Human ecology. - 2011. - № 1. - P. 14-18.
11. Shastun S.A. Seasonal rhythms and quality of life of students from different climatic and geographical regions / S.A. Shastun, M.L. Blagonravov, O.A. Reynbakh, N.V. Zakariadze, A.M. Amayeva // Bulletin of the peoples ' friendship University of Russia. Series: Medicine. - 2012. - № S7. - P. 228-230.
12. Horne J.A. Self-Assessment Questionnaire to Determine Morningness-Eveningness in Human Circadian Rhythms / J.A. Horne, O. Ostberg // International J. of Chronobiology. - London, England: Gordon and Breach Science Publishers Ltd. - 1976. - V. 4, № 2. - P. 97-110.
Сведения об авторах. Елена Юрьевна Шаламова - профессор кафедры нормальной и патологической физиологии БУ «Ханты-Мансийская государственная медицинская академия», г. Ханты-Мансийск, канд. биол. наук, доцент, e-mail: selenzik@mail.ru; Олег Николаевич Рагозин -профессор кафедры госпитальной терапии БУ «Ханты-Мансийская государственная медицинская академия», г. Ханты-Мансийск, д-р мед. наук, профессор, e-mail: oragozin@mail.ru; Иван Васильевич Радыш - первый зам. декана медицинского факультета медицинского института ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», г. Москва, д-р мед. наук, профессор, академик РЭА, e-mail: iradysh@mail.ru
