На правах рукописи

Колесников Андрей Олегович

ВЗАИМОСВЯЗЬ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК И

УРОВНЯ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ У ЛИЦ ЮНОШЕСКОГО

ВОЗРАСТА

Специальность 19.00.02 – психофизиология

(биологические наук

и)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Кемерово – 2013

Работа выполнена на кафедре нормальной физиологии ГБОУ ВПО «Кемеровская государственная медицинская академия» Минздрава России

Научный руководитель:

Кувшинов Дмитрий Юрьевич, доктор медицинских наук, доцент, заведующий кафедрой нормальной физиологии

Официальные оппоненты:

Казин Эдуард Михайлович, доктор биологических наук, профессор ФГБОУ ВПО «Кемеровский государственный университет», заведующий кафедрой физиологии человека и животных и валеологии Ходанович Марина Юрьевна, доктор биологических наук, доцент ФГБОУ ВПО «Национальный исследовательский Томский государственный университет», заведующая лабораторией физиологии высшей нервной деятельности НИИ биологии и биофизики

Ведущая организация:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Новосибирский государственный педагогический университет»

Защита состоится 25 апреля 2013 года в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.088.09 при ФГБОУ ВПО «Кемеровский государственный университет» по адресу: 650043, г. Кемерово, ул. Красная, 6, ауд. 8402.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Кемеровский государственный университет» по адресу: 650043, ул. Красная, 6.

Автореферат размещен на сайте http: // www.kemsu.ru Автореферат разослан «25» марта 2013 года.

Ученый секретарь Н. Р. Хакимова диссертационного совета, кандидат психологических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Здоровье молодежи является одним из ведущих показателей социального и медицинского благополучия общества. В настоящее время отмечается возрастание удельного веса так называемых «пограничных» или «донозологических» изменений здоровья, которые в свою очередь характеризуются повышенным расходованием функциональных резервов организма и при недостаточной профилактике могут переходить собственно в болезнь (Н.А. Агаджанян, 2006; В.П. Казначеев, 2006;

Р.М. Баевский, 2008). Целостный подход в исследовании больного и здорового человека предполагает изучение индивидуально-типологических особенностей, роли личности в формировании того или иного заболевания или предболезни.

Одной из самых распространенных патологий в настоящее время остается патология сердечно-сосудистой системы. В частности, в 2010 г. 26,4% взрослого населения планеты (972 миллиона человек) страдали гипертонией (Kearney Р., 2005), и молодые люди все чаще становятся жертвами болезни.

Одним из донозологических состояний является так называемое «высокое нормальное давление» – 130-139/85-89 мм рт. ст. [Vasan R.S. e. a., 2001].

Высокое нормальное артериальное давление может быть ассоциировано с субклиническим атеросклерозом и поражением органов-мишеней (Manios E.

e.a., 2009). Высокое артериальное давление может отразиться на психических функциях человека, так как головной мозг является одним из органов-мишеней при артериальной гипертензии (Яхно Н.Н., Захаров В.В., 2005, Qiu C. e.а., 2005). В работах кемеровских кардиологов показано, что наличие повышенного АД является важным фактором риска формирования легких и умеренных когнитивных отклонений, при этом на появление когнитивной дисфункции оказывает влияние сам факт наличия повышенного АД (Трубникова О.А., 2008;

Барбараш О.Л. с соавт., 2011).

С другой стороны, изменения деятельности головного мозга могут вторично отражаться на уровне артериального давления. Так, в последние годы накоплено большое количество доказательств того, что депрессия, уровень тревожности, психоэмоциональные стрессы являются независимыми факторами риска сердечно-сосудистой патологии и должны рассматриваться в совокупности с другими общепризнанными факторами риска [Feldman, P.J., 1999; Ziegelstein, R.C., 2000; Strike, P., 2006;].

психофизиологического статуса также могут выступать в роли факторов риска повышения артериального давления.

Однако у лиц юношеского возраста с разными уровнями нормального артериального давления, склонность к стрессам, показатели памяти, внимания, нейродинамики практически не изучены, а данные об особенностях годичных биоритмов психофизиологических параметров крайне ограничены. Все это в совокупности послужило основанием для проведения данного исследования.

Цель исследования: изучить психофизиологические и сочетанные с ними физиологические маркеры риска повышения артериального давления и провести их комплексную оценку у лиц юношеского возраста.

Задачи исследования:

1) изучить особенности психофизиологических и нейродинамических параметров лиц юношеского возраста в зависимости от уровня артериального давления;

2) выявить и оценить различия параметров стрессреактивности и морфометрических особенностей у испытуемых с оптимальным, нормальным и высоким нормальным артериальным давлением;

';

3) оценить взаимосвязь психофизиологических особенностей с абиологическими привычками, а также выявить период наибольшего риска в индивидуально годичном цикле у лиц юношеского возраста с оптимальным, нормальным и высоким нормальным артериальным давлением;

4) построить математические модели, показывающие относительный вклад каждого из значимых психофизиологических и физиологических показателей в формирование риска роста артериального давления.

Научная новизна исследования.

Впервые выявлены особенности психофизиологических параметров у лиц юношеского возраста с оптимальным, нормальным и высоким нормальным давлением. Установлено, что наименее оптимальные параметры интегральных показателей памяти, внимания, нейродинамики выявляются у лиц с высоким нормальным артериальным давлением, особенно у представителей мужского пола, что свидетельствует о большем функциональном напряжении адаптационных механизмов у этих лиц.

Установлено, что высокая стрессреактивность, проявляющаяся в увеличении концентрации кортизола в слюне, снижении концентрации метаболитов оксида азота в альвеолярном воздухе, более короткой индивидуальной минуте и более выраженном повышении АД в пробе «Счет», а также поведенческий тип А в наибольшей степени присущи лицам юношеского возраста с высоким нормальным артериальным давлением.

Наличие абилогических привычек (частое употребление алкоголя – более 1 раза в неделю), длительность табакокурения свыше пяти лет оказывают существенно более негативные влияния на психомоторные реакции и работоспособность головного мозга лиц с высоким артериальным давлением по сравнению с лицами, имеющими оптимальное и нормальное давление.

Лица с высоким нормальным давлением характеризуются более частой встречаемостью вечернего хронотипа, а IV триместр индивидуального года является для них более значимым фактором риска по сравнению с лицами с нормальным и оптимальным АД.

Впервые получены комплексные оценки интегральных показателей памяти, внимания, нейродинамики, позволяющие, с одной стороны, снизить размерность измерений, а с другой – провести всестороннюю оценку психофизиологического статуса. Найдены математические модели, позволяющие по изменениям психофизиологических и физиологических параметров прогнозировать риск повышения артериального давления у лиц юношеского возраста.

Теоретическая и практическая значимость. Полученные данные могут быть использованы для прогнозирования нарушений здоровья у лиц юношеского возраста, а также для проведения в медико-профилактических центрах и вузах профилактической работы, направленной на снижение артериального давления. С помощью математического анализа разработаны модели комплексной оценки психофизиологических факторов, показывающие характер их взаимосвязи с другими физиологическими и личностными особенностями лиц юношеского возраста с разным уровнем нормального артериального давления.

Положения, выносимые на защиту.

Лица с оптимальным, нормальным и высоким нормальным давлением различаются по психофизиологическим и физиологическим параметрам. Неблагоприятные изменения психофизиологических, биохимических, морфометрических и хронофизиологических параметров организма у лиц с высоким нормальным давлением позволяют считать их группой риска по сравнению с лицами с нормальным и оптимальным артериальным давлением.

Основными факторами, влияющими на артериальное давление и обусловливающими его повышение у лиц юношеского возраста, являются: пол, ухудшение параметров нейродинамики, памяти и внимания, высокая стрессреактивность, наличие абиологических привычек, нарушение продукции оксида азота, повышение уровня кортизола, IV триместр индивидуального года.

У лиц юношеского возраста можно выделить три основных типа приспособительных реакций: «адаптивный» тип, к которому можно отнести лиц с оптимальным АД, тип «функционального напряжения», который наиболее характерен для лиц, имеющих высокое нормальное артериальное давление, и «компенсаторный», который выявлен у студентов, имеющих нормальное артериальное давление.

Внедрение результатов исследования в практику. Основные теоретические и практические положения научной работы используются в практике работы кафедры нормальной физиологии КемГМА разделы внедрения: «Физиология высшей нервной деятельности», «Физиология сердечно-сосудистой системы», «ЖВС и стресс»; на кафедре физиологии человека и животных и валеологии КемГУ, разделы внедрения – «Курс физиологии ВНД», «Регуляция вегетативной функции», «Поведение человека», «Психофизиология». Результаты исследований особенностей метаболизма кортизола и оксида азота внедрены в Центральной научно-исследовательской лаборатории при КемГМА в разделе исследований по профилактике сердечнососудистых заболеваний.

Достоверность и научная обоснованность результатов исследования психофизиологических показателей, параметров стрессреактивности, антропометрических исследований, адекватных целям и задачам;

репрезентативностью полученных в результате исследования данных; глубоким статистическим анализом полученных результатов.

Апробация работы. Результаты исследования доложены на:

Межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых и студентов с международным участием «Проблемы медицины и биологии», Кемерово, 14-15 апреля 2011 г.; Межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых и студентов с международным участием «Проблемы медицины и биологии», Кемерово, 12-13 апреля 2012 г.; на VII Сибирском съезде физиологов, Красноярск, 27-29.06.2012 г.; на XVI Всероссийской научно-практической конференции «Многопрофильная больница: проблемы и решения» 6-7.09.2012 г., Ленинск-Кузнецкий;

Международной научно-практической конференции «Культура и образование:

ХХI век», Горно-Алтайск-Барнаул, 28-31.01.2013 г.; XV общероссийской научной конференции с международным участием «Инновационные медицинские технологии», Москва, 26-28.02.2013 г., на научно-практической конференции «Здоровье работающего населения Кузбасса», Кемерово, 26.02г.

Автор работы является также соисполнителем научного исследования, поддержанного грантом Президента РФ для государственной поддержки молодых российских ученых МД-4145.2011.7.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 работ, из них 5 – в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на страницах машинописного текста и состоит из введения, трех глав, заключения, выводов и списка литературы. Материал диссертации иллюстрирован рисунками и 21 таблицами. Библиографический указатель включает источников литературы, из них 121 – на русском и 128 – на иностранных языках.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Обследовано 170 практически здоровых студентов первого и второго курсов лечебного и педиатрического факультетов медицинской академии (58 – юношей и 112 – девушек) 17-21-летнего возраста. Все исследования были выполнены в условиях лаборатории в утренние часы (с 8.00 до 12.00) при информированном письменном согласии студентов. Критерием исключения из исследования являлся низкий балл (до 3-х), полученный испытуемым при экспресс-оценке уровня здоровья по Г.Л. Апанасенко (1988).

Нейродинамические характеристики мозга исследовались с помощью автоматизированной программы «Статус ПФ» (В.И. Иванов с соавт., 2001).

Интегральный показатель, характеризующий скорость психомоторных реакций, включал в себя: время (латентный период) простой зрительно-моторной реакции (ПЗМР) правой руки, сложной зрительно-моторной реакции (СЗМР), простой сенсо-моторной реакции (ПСМР) и сложной сенсо-моторной реакции (ССМР). Интегральный показатель, характеризующий работоспособность головного мозга и уровень подвижности нервных процессов, включал в себя:

реакцию на движущийся объект (РДО), позволяющую оценить как точность реагирования, так и судить о соотношении (уравновешенности) возбудительного и тормозного процессов в коре головного мозга;

работоспособность головного мозга (РГМ), показателем которой являлось суммарное количество обработанных за 5 мин. сигналов; уровень функциональной подвижности нервных процессов (УФП НП), который определялся при работе в режиме «обратная связь» для переработки информации - 120 цветовых раздражителей в случайном характере.

Интегральная оценка памяти включала оценку объема кратковременной памяти в баллах, объем механической памяти (зрительное и слуховое запоминание двухзначных чисел), объем смысловой памяти (слуховой памяти) – тест с запоминанием 10 слов, (зрительной памяти) – на мониторе представлялись 10 слов, которые было необходимо запомнить.

Интегральная оценка внимания. Тест на объем внимания оценивался с помощью матрицы размером 5х5 см, в определенных участках которой в течение 1 секунды появлялось разное количество крестиков, необходимо было запомнить расположение крестика, а затем его указать. В случае правильного ответа количество крестиков увеличивалось на 1 (в целом не более, чем на 10).

Тест «отыскивание чисел»: (от 1 до 16) требовал как можно быстрее найти их по порядку, начиная с единицы. Тест «красно-черная таблица» – необходимо отыскать попеременно красные цифры в убывающем порядке от 25 до 1, а черные цифры – в возрастающем от 1 до 25. Тест оценивался в секундах.

Разные по своим количественным и качественным значениям параметры памяти, внимания и нейродинамики приводили к интегральным показателям, которые рассчитывались как среднее евклидово расстояние всех его составляющего до «эталонного» испытуемого (виртуального испытуемого, имеющий наилучшие результаты по каждой из методик). В качестве метрики использовалось среднее евклидовое расстояние dn интегральный показатель памяти для j-ого студента вычислялся по формуле:

K j 1 d n. Аналогичный методологический подход использовался и для определения интегральных показателей внимания, скорости психомоторных реакций, работоспособности головного мозга и уровня подвижности нервных процессов.

Для оценки артериального давления использовали тонометр «Omron MXизмерение производилось в условиях лаборатории 3-кратно с интервалом в 5 минут, а затем находилось АД систолическое среднее и АД диастолическое среднее. Также вычислялись пульсовое АД, среднее АД и редуцированное АД.

Артериальное давление по классификации ВОЗ считается оптимальным при уровне 100-119/60-79 мм рт. ст., нормальным – 120-129/80-84 мм рт. ст. и высоким нормальным – при уровне 130-139/85-89 мм рт. ст.

Для оценки стрессреактивности использовались: оценка индивидуальной минуты (Э.Б. Арушанян с соавт, 1998); функциональная проба «Математический счет» (В.И. Киселев с соавт., 1989).

Модифицированной анкетой Дженкинса на основе самооценки выявляли тип коронарного поведения. Лиц, набравших 30 и менее баллов, относили к поведенческому типу А, лиц с 31-40 баллами – к типу АБ, набравших более баллов – к типу Б (В.И. Киселев с соавт., 1989).

Определение биологического возраста старения (БВС) проводилась по методу, разработанному В.П.Войтенко с коллегами (1984).

В соответствии с правилами антропометрического обследования измерялись длина и масса тела, обхват талии и бедер, также высчитывался индекс Кетле и соотношение талия-бедра.

Оценка качества сна за последние 3 месяца проводилась по анкете медицинского центра управления делами Президента РФ (С.П.Миронов, 1998).

Тестом Хорна-Остберга определялся хронотип испытуемого – «жаворонок», «сова» или «голубь» (А.А. Путилов, 2003).

Для определения уровня метаболитов оксида азота (NO) у 123 студентов проведены забор альвеолярного воздуха и его конденсация до образования 1,5мл жидкости. Измеряли абсорбцию при длине волны 550 нм на анализаторе SpectraCount (Packard, США). Исследование метаболитов NO проведено на базе НИИ кардиологии ТНЦ СО РАМН, г. Томск.

На базе ЦНИЛ КемГМА проведена высокоэффективная жидкостная хроматография образцов конденсата альвеолярного воздуха и слюны.

Исследование выполнено на ВЭЖХ-хроматографе «Цвет Яуза-04» (НПО Химавтоматика) с ультрафиолетовыми и амперометрическим детектором.

Статистическую обработку полученных результатов осуществляли при помощи пакета прикладных программ «Statistika 6.0». Определялись М – выборочное среднее, m – ошибка среднего. Достоверность внутригрупповых различий при проверке статистических гипотез определялась с помощью критерия Манна-Уитни (U-критерий). Корреляционный анализ проводился с помощью коэффициента корреляции Пирсона. Поводились одно- и двухфакторный дисперсионный анализ с повторными измерениями (ANOVA), регрессионный многофакторный анализ с методом отбора факторов пошаговым включениеи (Forward Stepwise).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Психофизиологические и физиологические параметры лиц юношеского возраста с оптимальным, нормальным и высоким нормальным давлением Исследование АД как систолического, так и диастолического показало, что большая часть юношей и девушек имела его оптимальные величины - 72 % и 67 % соответственно, нормальное артериальное давление имели 19% юношей и 22% девушек, а высокое нормальное артериальное давление - 9% юношей и 11% девушек.

Сравнение показателей (таблица 1), полученных при комплексной оценке параметров памяти, внимания и нейродинамики, показало, что имеются существенные гендерные различия только в интегральном показателе, характеризующем скорость психомоторных реакций, – он был выше у юношей.

У юношей было выше по сравнению с девушками артериальное давление в покое, а при писхоэмоциональной пробе «Математический счет» отмечалось несколько большее увеличении АД систолического по сравнению с девушками.

Таблица 1 - Гендерные различия интегральных психофизиологических показателей, АД и стрессреактивности у лиц юношеского возраста.