CC BY
5
[гиена и санитария 2/2010
С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2010 УДК 413.955:371.7
Л. Э. Гукасян, Э. С. Геворкян, С. М. Минасян, А. В. Даян
ВЛИЯНИЕ ПРИЕМА ЛЕКАРСТВЕННЫХ ТРАВ НА СЕРДЕЧНУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ГИМНАЗИСТОВ ПРИ ЭКЗАМЕНАЦИОННОМ СТРЕССЕ
Ереванский государственный университет, биологический факультет, Армения
В работе показано, что применение учащимися в экзаменационный период в качестве биологически активной добавки (БАД) антистрессорного чая из сбора лекарственных трав "Сокровища природы"приводит к положительным сдвигам их психофизиологического состояния, обеспечивает уменьшение выраженности напряжения симпатико-адреналовой системы, оказывает оптимизирующее влияние на механизмы регуляции сердечно-сосудистой системы организма. В связи с этим в ситуации стресса наряду с другими БАД вышеуказанный сбор может быть рекомендован к применению в качестве неспецифического адаптогена.
Ключевые слова: лекарственные травы, учащиеся, сердечно-сосудистая система, экзаменационный стресс
L. Е. Gukasyan, Е. S. Gevorkyan, S. М. Minasyan, А. V. Dayan. - EFFECTS OF MEDICINAL PLANT SPECIES ON GYMNASIUM PUPILS' CARDIAC PERFORMANCE UNDER EXAM STRESS
The use of ant ¡stress tea from the medicinal herb species "Treasure of Nature" as a dietary supplement (DS) by pupils in the exam period causes positive changes in their psychophysiological status, reduces the magnitude of sympathoadrenal system tension, and exerts an optimizing effect on the mechanisms responsible for regulation of the cardiovascular system. In this connection, in addition to other DSs, the above species may be recommended for use as a non-specific adaptogen under stress.
Key words: medicinal herbs, pupils, cardiovascular system, exam stress
В связи с продолжающимся реформированием школьного образования важной гигиенической проблемой современности остается изучение влияния учебного процесса на здоровье школьников. Результаты научных исследований свидетельствуют, что реформирование учебного процесса в школе сопровождается существенным повышением нагрузки на ЦНС, зрительный и слуховой анализаторы, желудочно-кишечный тракт, сердечно-сосудистую систему (10—12]. Повышенная нагрузка на физиологические системы организма ребенка может оказывать вредное влияние не только на его здоровье, но и на умственную и физическую работоспособность, стать причиной хронического переутомления [1, 4]. Введение углубленных теоретических знаний, обучение на высоком уровне трудности, прохождение материала быстрыми темпами, периодические экзамены по всем профилирующим предметам вступают в противоречие с морфо-физиологическими и психологическими возможностями организма школьников. В связи с этим необходим поиск эффективных мер профилактики утомления и переутомления учащихся. В современной научной литературе имеется множество данных об использовании не только для лечения болезней, но и для сохранения и восстановления здоровья биологически активных добавок (БАД) растительного происхождения [5—7]. На сегодняшний день существует потребность в подобного рода препаратах и БАД, обладающих стимулирующим и антистрсс-сорным воздействием, поскольку стресс был и остается неотъемлемым атрибутом жизнедеятельности людей, в том числе и учеников школ. Одним из принципиально важных условий изучения стресса и его тяжелых последствий является оценка индивидуальных особенностей реакции организма на стрессорные воздействия. В одних и тех же конфликтных ситуациях функциональные системы организма проявляют различную устойчивость к стрессу. Согласно данным литературы, психоэмоциональным маркером стресса является реакция сердечнососудистой системы организма.
Геворкян Эмма Сергеевна — канд. биол. наук, ст. науч. сотр. каф. физиологии человека и животных биологического факультета (Esgevorkyan@yandex.ru); Минасян С. М. — д-р биол. наук, проф., зав. каф. физиологии человека и животных
Цель работы — изучение влияния экзаменационного психоэмоционального напряжения на спектральные показатели активности регуляторных механизмов ритма сердца учеников 10-го класса гимназии "Квант" Еревана. С целью выявления эффектов БАД на физиологический статус гимназистов аналогичные исследования провели с использованием для релаксации антистрессорного сбора трав "Сокровища природы".
Материалы и методы
Обследовали 30 учеников 10-го класса гимназии "Квант" (15 учеников — контрольная группа, 15 — экспериментальная). Экспериментальная и контрольная группы были сформированы из абсолютно здоровых юношей и девушек 17 лет с высокой успеваемостью. Все исследования производили в трех ситуациях: 1) при физиологической норме (за 2 мес до экзаменов); 2) непосредственно перед экзаменом; 3) после сдачи экзамена. Эффект воздействия антистрессорного сбора трав на ре-гуляторные системы сердечного ритма апробировали на учениках экспериментальной группы, в течение 1,5 мес до экзаменов с целью релаксации использовавших чай "Сокровища природы", представляющий сбор из ценных лекарственных трав: зверобоя, валерианы, мелиссы, мяты перечной, шалфея, шиповника. Контролем служили показатели учеников 10-го класса той же гимназии, не употреблявших адаптогенов. Функциональное состояние регуляторных механизмов ритма сердца всех испытуемых оценивали по показателям электрокардиограммы (ЭКГ), зарегистрированной в I стандартном отведении в положении сидя. ЭКГ регистрировали и обрабатывали на Pentium IV. Объем анализируемой выборки для каждого испытуемого составлял 100 кардиоциклов. Математический анализ ритма сердца проводили методом вариационной пульсометрии согласно критериям Р. М. Баевского и соавт. [2] с применением компьютерных программ "Cardioreg" и "Cardioprog". Программы обеспечивали автоматическую регистрацию и анализ R— R интервалов с построением кардиоинтервалограмм, после обработки которых в математическом блоке выдавали ряд показателей, характеризующих статистические, гистографические, автокорреляционные и спектральные параметры динамики ритма сердца. Определяли следующие интегральные показатели сердечного ритма: Мо — моду (наиболее часто встречающиеся значения кардио-
интервалов, в с), характеризующую активность гуморального канала регуляции; АМо — амплитуду моды (число значений интервалов, соответствующее Мо), характеризующую активность симпатического отдела высшей нервной системы (ВНС); ДХ — вариационный размах (разница между максимальным и минимальным значениями кардиоинтервалов в данном массиве кардио-циклов), отражающий уровень активности парасимпатического звена ВНС; Ук — коэффициент вариации кардиоинтервалов. По данным вариационной пульсометрии вычисляли ИН — индекс напряжения регуляторных систем, отражающий степень централизации управления сердечным ритмом; ИВР — индекс вегетативного равновесия; ВПР — вегетативный показатель ритма; ПАПР — показатель адекватности процессов регуляции. По данным каждого испытуемого строили индивидуальные корреляционные ритмограммы, на основании которых можно было составить представление о частоте сердечных сокращений (ЧСС) и состоянии ритма сердца, выявлять и анализировать сердечные аритмии; скатерграм-мы, по характеру расположения точек на которых можно судить о перестройке сердечного ритма при эмоциональных и других типах нагрузок; гистограммы, характеризующие величины Мо, АМо, ДХ. Волновую структуру динамического ряда кардиоинтервалов оценивали путем вычисления и построения автокорреляционной функции. В каждой из трех экспериментальных ситуаций проводили также психологическое тестирование испытуемых по методу Спилбергера с определением личностной и ситуационной тревожности (ЛТ, СТ), а также анализ мочи на рН, содержание в ней Саг+, глюкозы, кетонов, нитритов, протеинов, эритроцитов, лейкоцитов. Все полученные данные статистически обрабатывали с использованием программы "Биостат". Достоверность различий средних значений определяли по критерию Стьюдента.
Результаты и обсуждение
Тестирование, проведенное среди учащихся в относительно спокойный день учебного года, показало, что в норме 60% учеников 10-го класса гимназии "Квант" свойствен средний уровень ЛТ с некоторым сдвигом в сторону низкого, а 40% — высокий. В условиях предэкзаменационного психоэмоционального напряжения 50% испытуемых контрольной группы был свойствен высокий уровень СТ, 30% — очень высокий, 20% — средний; в экспериментальной группе значения данного показателя колебались в пределах фонового (60 и 40%).
Анализ среднестатистических показателей ритма сердца учащихся в норме выявил относительно равный уровень всех исследованных параметров у испытуемых
как контрольной, так и экспериментальной группы (см. таблицу). В условиях же предэкзаменационного психоэмоционального напряжения сдвиги в обеих группах хотя и носили однонаправленный характер, однако имели различную степень выраженности. Так, в предэкзаменационный период математический анализ изменения показателей сердечного ритма испытуемых контрольной группы выявил повышение ИН на 42,11% (р < 0,001) при одновременном увеличении АМо на 28,49% (р < 0,001), Мо и ДХ при этом понижались на 4,6 и 4,2% соответственно. Сдвиги интегральных показателей ритма сердца сопровождались достоверными положительными изменениями ВПР, ИВР, ПАПР соответственно на 9,36% (р < 0,05), 34,01% (р < 0,001), 34,65% (р < 0,001). Данные изменения статистических характеристик свидетельствуют об активации симпатических механизмов в пределах автономного контура регуляции ритма сердца. Изменение ИН сказывалось и на хронотропной функции сердца. Перед сдачей экзамена у испытуемых контрольной группы ЧСС повышалась на 24 в минуту (32,13%; р < 0,001). В пользу повышения активности симпатических механизмов в этот период свидетельствует и понижение Ук, а также уменьшение на ритмограммах амплитуды колебаний кардиоинтервалов вокруг их среднего значения, повышение спектра низко- и среднечастотных компонентов на автокореллограммах, уменьшение дисперсии авторегрессионного облака на спектрограммах.
Повышение мощности спектра в диапазоне низкочастотных колебаний согласно имеющимся в литературе данным связано с активностью ангиотснзин-альдостсро-новой системы, а также других гормональных структур и обусловлено умственным напряжением [3, 9].
После сдачи экзамена, требующего от учеников не только умственного, но и эмоционального напряжения, наблюдали тенденцию к понижению уровня всех исследованных параметров, которые однако продолжали находиться на повышенном уровне. Последнее свидетельствует о сохранении в постэкзаменационный период стрессового состояния, обусловленного следовыми процессами в ЦНС и переживаниями за результаты экзамена (см. таблицу). В условиях экзаменационного напряжения в контрольной группе испытуемых наблюдали сдвиг рН мочи в кислую сторону, содержание Са2+ в моче увеличивалось на 19% (р < 0,05). Эритроцитов, лейкоцитов и протеинов в моче школьников не выявили, однако у 62,5% испытуемых имело место появление небольшого количества глюкозы и кетонов.
Несколько иную по степени выраженности динамику параметров ритма сердца в аналогичной ситуации наблюдали у учеников экспериментальной группы, с целью релаксации в предэкзаменационные 1,5 мес ежедневно
Динамика интегральных показателей ритма сердца учащихся в условиях экзаменационного напряжения (М ± т)
Группа обследованных
Показатель контрольная экспериментальная
этап исследования этап исследования
1-й 2-й 3-й 1-й 2-й 3-й
ЧСС в минуту 74,7 ± 1,7 98,7 ± 1,684* 85,9 ± 2,38*4 74,7 ± 1,87 88,4 ± 2,27*4 80,7 ± 2,824*
Мо, с 0,65 ± 0,04 0,62 ± 0,03 0,72 ± 0,04 0,68 ± 0,03 0,65 ± 0,03 0,72 ± 0,03
АМо, % 35,8 ± 1,78 46 ± 1,124* 36,6 ± 3,06 37,8 ± 1,08 39,4 ±2,13 39,9 ± 1,55
Х.с 0,24 ± 0,03 0,23 ± 0,02 0,2 ± 0,03 0,25 ± 0,03 0,21 ± 0,02 0,25 ± 0,02
Ук 8,84 ± 1,09 8,44 ± 0,59 9,95 ± 0,85 8,93 ± 0,89 10,60 ± 0,59** 12,15 ± 1,29***
ИН, усл. ед. 112,48 ± 1,76 159,84 ± 1,974* 129,63 ± 1,79*' 112,35 ± 1,43 146,12 ± 1,61* 122,36 ± 1,28*"
ВПР, усл. ед. 6,41 ± 0,27 7,01 ± 0,13*** 6,94 ±0,15* 5,88 ± 0,13 7,33 ± 0,24* 5,56 ± 0,17**
ПАПР, усл. ед. 55,09 ± 2,09 74,18 ± 3,254* 50,86 ± 1,61** 57,16 ±4,02 60,63 ± 2,02 55,38 ± 1,98
ИВР, усл. ед. 149,21 ± 3,85 199,96 ± 2,914* 183,1 ± 3,28*4 151,16 ± 3,92 187,67 ± 6,424* 159,48 ± 3,78**
Примечание. * -р< 0,1; ••-/>< 0,01; ♦** -р < 0,05; - р < 0,001.
гиена и санитария 2/2010
использовавших в качестве БАД антистрессорный чай из сбора лекарственных трав. В ситуации экзаменационного стресса у них, в отличие от учеников контрольной группы, наблюдалось несколько менее выраженное психоэмоциональное напряжение, проявлявшееся в более умеренном повышении интегральных показателей активности регуляторных механизмов сердечной деятельности.
Так, у испытуемых экспериментальной группы в предэкзаменационный период наблюдали достоверное повышение ИН на 30,06% (р < 0,001), обусловленное понижением активности парасимпатического (ДХ) и гуморального (Мо) контуров регуляции сердечного ритма соответственно на 16% (р < 0,05) и 4,4%. Повышение активности симпатического контура регуляции сердечного ритма АМо имело мало выраженный характер (4,23%). Одновременно, как видно из таблицы, повышались уровни ВПР, ПАПР, ИВР на 24,66% (р < 0,001), 6,07 и 24,15% (р < 0,001) соответственно. В условиях предэкзаменационного напряжения у испытуемых экспериментальной группы ЧС повышалась на 13,7 в минуту (18,34%; р < 0,001). Что касается состава мочи, то у учащихся экспериментальной группы сдвиги исследованных показателей были менее выражены, чем в контрольной группе. Небольшое количество глюкозы выявили в моче 26,6% испытуемых. Последнее может быть обусловлено тем, что прием антистрессорного чая в период экзаменационного стресса защищает организм учащихся от стрессового распада гликогена в печени. В постэкзаменационный период все исследованные показатели учащихся экспериментальной группы, в отличие от показателей контрольной группы, возвращались почти к исходному уровню (см. таблицу). На автокоррелограм-мах в указанный период наблюдали увеличение спектральной мощности средне- и высокочастотных компонентов, что свидетельствует о децентрализации процессов регуляции сердечного ритма и активации парасимпатического тонуса вегетативной нервной системы в пределах автономного контура регуляции. О доминировании в постэкзаменационный период у учащихся экспериментальной группы холинергических механизмов свидетельствует и выраженность на автокоррелограммах дыхательных волн. Наблюдаемый тип изменения исследованных показателей может быть результатом процессов торможения в ЦНС и падения тонуса ВНС под воздействием антистрессорного чая, который, являясь адап-тогеном, поддерживает исследованные показатели в пределах определенного уровня.
Многочисленные данные литературы свидетельствуют, что ученики гимназий, обучающиеся по усложненной программе и в силу специфики обучения подверженные влиянию психоэмоционального напряжения, утомления и гиподинамии, преодолевают предэкзаменационное психоэмоциональное напряжение за счет мобилизации резервных возможностей организма [4, 12]. Даже легкая умственная нагрузка сопровождается активацией лимбико-ретикулярной системы, проявляющейся в увеличении секреции катехоламинов и глюкокортикои-
дов [8]. Аналогичные полученным нами результатам сдвиги со стороны сердечно-сосудистой системы студентов при применении в период экзаменационной сессии в качестве адаптогена препарата лимонника наблюдали также Н. Ф. Кушнерова и соавт. (5]. При исследовании параметров психологического состояния авторы отмечали уменьшение показателей по шкале "хладнокровие-стресс", свидетельствующее о понижении уровня эмоционального стресса. Имеются данные об использовании с целью адаптации студентов к учебной нагрузке БАД Калифен, входящей в состав мармелада желейного "БИО-ЛАД", изготовленного из калины (7]. Авторами показано, что Калифен повышает неспецифическую резистентность организма к влиянию различных экстремальных факторов.
Таким образом, полученные данные позволяют заключить, что применение учащимися в экзаменационный период в качестве БАД антистрессорного чая из сбора лекарственных трав "Сокровища природы" приводит к положительным сдвигам их психофизиологического состояния, обеспечивает уменьшение выраженности напряжения симпатико-адренаповой системы, оказывает оптимизирующее влияние на механизмы регуляции сердечно-сосудистой системы организма. В связи с этим в ситуации стресса наряду с другими БАД вышеуказанный сбор также может быть рекомендован к применению в качестве неспсцифического адаптогена.
Л итература
1. Артеменков А. А. // Гиг. и сан. — 2007. — № 1. — С. 62-64.
2. Баев с кий Р. М., Кириллов О. И., Клицкин С. 3. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе. — М., 1984.
3. Берсенев Е. Ю. // Альманах "Новые исследования". - 2004. - № 1-2. - С. 79-80.
4. Гребняк Н. П., Щудро С. А. // Гиг. и сан. - 2008. -№ 1. - С. 55-57.
5. Кушнерова Н. Ф., Агапов Я. В., Селезнев Э. Р., Алек-сейкоЛ. Н. // Валеология. — 2002. - № 4. — С. 70-74.
6. Кушнерова Н. Ф., Агапов Я. В., Селезнев Э. Р., Алек-сейко Л. Н. // Валеология. - 2002. - № 4. — С. 74-78.
7. Кушнерова Н. Ф., Фоменко С. Е., Рахманин Ю. А. // Гиг. и сан. - 2007. - № 1. - С. 47-49.
8. Навакатикян А. О., Крыжановская В. В. Возрастная работоспособность лиц умственного труда. — Киев, 1979.
9. Рублева Л. В. // Альманах "Новые исследования". — 2004. - № 1-2. - С. 329-350.
10. Севрюкова Р. В. // Гиг. и сан. - 2006. - № 2. -С. 72-74.
11. Спицин А. П. Ц Гиг. и сан. - 2007. - № 3. — С. 54— 56.
12. Чермит К. Д., Шаханова А. В., Хасанова Н. Н., Глазун Т. В. Ц Валеология. - 2002. - № 3. - С. 9-14.
Поступила 10.12.08
