OPPORTUNITIES OF SPELEOCLIMATOTHERAPY IN CORRECTION OF HEART RATE VARIABILITY PARAMETERS IN HEALTHY SUBJECTS WITH DIFFERENT LEVELS OF TRAIT ANXIETY

Full Text

Обучение в вузе характеризуется рядом особенностей, связанных с профилем вуза, условиями проживания и множеством других антропогенных и климатогеографических факторов, оказывающих комплексное воздействие на функциональное состояние физиологических систем организма человека [2, 4, 6, 12]. Самые разнообразные стрессовые факторы могут вызывать повышение уровня тревожности. В процессе обучения такими факторами являются экзамены и другие формы контроля знаний, рейтинговая система оценки знаний, большой объем изучаемого материала в условиях дефицита времени. Ранее [3] нами было показано, что в течение учебного года у студентов наблюдаются вегетативные и психологические признаки стресса, о чем свидетельствует увеличение показателей вариабельности сердечного ритма, отражающих активность симпатического отдела, и снижение показателей, отражающих активность парасимпатического отдела вегетативной нервной системы (ВНС), а также увеличение показателей личностной тревожности. Повышенная тревожность по принципу положительной обратной связи сопровождается активацией симпатоадреналовой системы, что приводит к развитию «порочного круга» с риском развития патологических психофизиологических расстройств. Разнообразные факторы, вызывающие психофизиологическое напряжение, являются причиной повышения уровня тревожности, что представляет собой начальный этап развития психоэмоциональных неврозов. Эволюционно оптимальный уровень тревожности является необходимым условием существования организма и выполняет защитную функцию, сопоставимую с болью, необходимую для формирования поведенческой активности и запуска адаптационных механизмов. Однако длительная и чрезмерно высокая тревожность приводит к нарушению поведенческих, адаптационных реакций человека и влияет на его познавательную деятельность [5]. Таким образом, проблема психоэмоционального стресса среди студентов в современных условиях образовательного процесса и способы коррекции нарушенного стрессом вегетативного баланса и психоэмоционального состояния является актуальной в настоящее время, что и послужило предпосылкой данного исследования. Целью настоящего исследования явилось изучение корригирующего воздействия спелеоклиматотерапии на показатели вариабельности сердечного ритма у студентов с различным уровнем личностной тревожности. Методы В исследовании приняли участие 42 здоровых студента Воронежской государственной медицинской академии в возрасте 18-20 лет. Обсле- 60 Экология человека 2013.10 Экологическая физиология дование участников исследования включало в себя оценку личностной тревожности Ч. Д. Спилбергера в модификации Ю. Л. Ханина [10] и показателей вариабельности сердечного ритма. Регистрация изучаемых показателей проводилась с помощью устройства психофизиологического тестирования УПФТ-1/30 -«ПСИХОФИЗИОЛОГ». Все обследуемые студенты прошли курс спелеоклиматотерапии, который согласно методическим рекомендациям [8] составлял десять двухчасовых сеансов во второй половине дня в одно и то же время, студенты размещались в шезлонгах, в положении полулежа. Спелеоклиматотерапия - это метод лечения и профилактики заболеваний специфическим микроклиматом в спелеоклиматической камере. Микроклиматом в данном случае называют комплекс физических и химических факторов (температура, влажность, газовый состав и высокая ионизация воздуха, ингаляция высокодисперсного аэрозоля), психологических факторов (соответствующая обстановка проведения процедур, возникающее психологическое ощущение временной изоляции от «агрессивной» внешней среды) и временной элиминации аллергенов, действующих на организм человека. Для обеспечения лечебного микроклимата в спелеоклиматической камере поддерживаются следующие условия: относительная влажность воздуха 40-75 %; скорость движения воздуха порядка 0,01 м/с; температура воздуха и соляных блоков в пределах 16-18 °С. Одним из главных позитивно влияющих факторов является особая чистота помещений, определяющая терапевтические свойства спелеоклиматических камер, с практически полным отсутствием в воздухе аллергенов, включая аллергены микробного происхождения, а также чрезвычайно низкая обсеменённость микроорганизмами, общее микробное число в 1 м3 воздуха составляет 130-700. Следующей особенностью пещерного микроклимата является наличие в воздухе спелеоклиматической камеры соляного аэрозоля хлоридов натрия, калия и магния (3,7-5,3 мг/м3), размеры частиц более 0,3 мкм. Кроме того, в спелеообразующих породах присутствуют естественные радиоактивные вещества - природный калий, изотопы урана, радия, тория, обладающие бета- и гамма-излучением в пределах допустимой нормы. Доказано, что радиационный фон лечебных пещер не только не оказывает вредного воздействия, но и благоприятно влияет на организм человека. Усиливаются защитные функции организма, увеличиваются его адаптационные возможности [1]. Благоприятный эффект действия микроклимата пещер связывают с повышенной ионизацией воздуха. Содержание легких электроотрицательных аэроионов составляет 760-960 в 1 см3. По данным некоторых исследований, электроотрицательные ионы вызывают повышение когнитивных способностей у человека, уменьшение агрессивности [11]. Все участники исследования дали письменное информированное согласие на участие в исследовании. Данное информированное согласие включало цель и методы исследования, противопоказания к участию в эксперименте и ожидаемую пользу воздействия спелеоклимата. Статистическая обработка данных производилась с помощью программного пакета Kyplot и программной среды R. Сравнение парных выборок было проведено с помощью критерия Вилкоксона; сравнение не связанных выборок осуществлялось с применением критерия Манна - Уитни; для оценки связи между признаками проведен ранговый корреляционный анализ Спирмена. Выборочные значения, представленные в таблицах, имеют следующие обозначения: M - среднее, m - стандартная ошибка среднего, r - коэффициент корреляции, p - достигнутый уровень значимости. Результаты Результаты проведенного исследования показали, что среди обследованных студентов наблюдались представители с разным исходным уровнем личностной тревожности, что может определять разные адаптивные возможности студентов. На основании исходных показателей уровня личностной тревожности студенты были разделены на 3 группы: с высоким уровнем личностной тревожности (более 45 баллов) - 21 студент из общего числа обследованных лиц (50 %); со средним уровнем личностной тревожности (31-44 балла) - 17 студентов (40 %); с низким уровнем личностной тревожности (менее 30 баллов) - 4 студента (4 %). Согласно литературным данным, определяющую роль в нейрофизиологических механизмах развития тревожности играют показатели вегетативного гомеостаза [7]. В связи с этим был проведен сравнительный анализ показателей вариабельности сердечного ритма у студентов с разным уровнем личностной тревожности (таблица). В группе студентов с высоким уровнем личностной тревожности наблюдалась исходная симпатотония, о чем свидетельствовали повышенные относительно возрастной нормы показатели амплитуды моды (АМо), мощности волн очень низкой частоты (VLF) и вагосимпатического индекса (LF/HF). В группе со средним уровнем личностной тревожности также наблюдалась активация симпатического отдела ВНС, что выражалось в повышенных показателях АМо и VLF относительно возрастной нормы. Следует отметить, что адаптационные возможности сердечнососудистой системы в данной группе были выше, чем соответствующие показатели в группе с высоким уровнем личностной тревожности (р = 0,040). В группе с низким уровнем личностной тревожности студенты по показателям вариабельности сердечнососудистой системы характеризовались эутонией с высокими показателями общей мощности волн (ТР), отражающими адаптационные возможности организма. Корреляционный анализ в группе с высоким уровнем личностной тревожности показал наличие 61 Экологическая физиология Экология человека 2013.10 Изменения показателей вариабельности сердечного ритма при прохождении курса спелеоклиматотерапии (СКТ) у студентов в зависимости от уровня личностной тревожности (ЛТ), M ± m Показатель Низкий уровень ЛТ Средний уровень ЛТ Высокий уровень ЛТ До СКТ После СКТ До СКТ После СКТ До СКТ После СКТ АМо 31,15 ± 3,50 30,91 ± 2,80 40,98 ± 1,64 36,38 ± 1,67* 43,47 ± 1,57 42,11 ± 1,93 ИН 44,90 ± 14,0 46,85 ± 9,40 98,05 ± 8,05 72,02 ± 8,11* 118,00 ± 9,60 100,70 ± 14,60 ВР 476,30 ± 107,31 405,25 ± 53,63 305,47 ± 12,27 372,82 ± 22,20* 280,00 ± 11,19 300,93 ± 13,35 ТР 7793,71 ± 2245,04 8416,37 ± 1911,63 4617,07 ± 466,38 6442,90 ± 680,46 3994,10 ± 266,70 4073,07 ± 280,26 HF 2965,96 ± 1479,05 2515,99 ± 562,90 1541,10 ± 208,23 2110,20 ± 290,10 833,80 ± 82,90 882,08 ± 87,58 LF 2672,26 ± 795,54 2522,84 ± 722,92 1474,10 ± 162,29 1823,23 ± 195,99 1309,90 ± 104,10 1755,66 ± 162,43* LF/HF 1,39 ± 0,65 0,99 ± 0,24 1,12 ± 0,10 1,19 ± 0,16 1,80 ± 0,20 2,50 ± 0,20* Примечание: * - р < 0,05 по сравнению с исходным состоянием (до СКТ). выраженной положительной взаимосвязи между величиной личностной тревожности и АМо (r = 0,67), индекса напряжения (ИН) (r = 0,84) и обратной взаимосвязи между показателями личностной тревожности и ТР (r = -0,79). В группе с умеренным уровнем личностной тревожности прямые корреляционные взаимосвязи наблюдались между показателями личностной тревожности и ИН (r = 0,74), обратные - между показателями личностной тревожности и ТР (r = -0,75). Взаимосвязь между личностной тревожностью и показателями вариабельности сердечного ритма у студентов с низким уровнем тревожности была незначительной. Для оценки корригирующих возможностей спелеоклиматотерапии в зависимости от уровня личностной тревожности было проведено сравнение показателей исходного вегетативного гомеостаза и после курса спелеоклиматотерапии. При прохождении курса спелеоклиматотерапии наблюдались разнонаправленные реакции на микроклиматические факторы в зависимости от исходного уровня личностной тревожности. У высокотревожных студентов при прохождении курса спелеоклиматотерапии наблюдалась активация симпатического отдела ВНС, что выражалось в повышении показателей мощности волн низкой частоты (LF) (р = 0,020) и LF/HF (р = 0,040) (рис. 1). Рис. 1. Динамика показателей вариабельности сердечного ритма при прохождении курса спелеклиматотерапии (СКТ) у студентов с высоким уровнем личностной тревожности: * - р < 0,05 по сравнению с исходным состоянием (до СКТ) Среди студентов с умеренным уровнем тревожности после курса спелеоклиматотерапии наблюдалось снижение активности симпатического отдела ВНС: АМо (р = 0,010), ИН (р = 0,030), а также повышение активности парасимпатического отдела ВНС: вариационного размаха (р = 0,020) (рис. 2). Рис. 2. Динамика показателей вариабельности сердечного ритма при прохождении курса спелеклиматотерапии (СКТ) у студентов с умеренным уровнем личностной тревожности: * - р < 0,05 по сравнению с исходным состоянием (до СКТ) В группе студентов с низким уровнем тревожности статистически значимых изменений показателей вариабельности сердечного ритма при прохождении курса спелеоклиматотерапии не наблюдалось. Обсуждение результатов Проведенные исследования показали, что параметры регуляции сердечного ритма и адаптационные возможности у студентов сопряжены с уровнем личностной тревожности. Повышенный уровень тревожности коррелировал с показателями активности симпатического отдела ВНС: прямые корреляционные связи наблюдались между показателями личностной тревожности и амплитудой моды, индексом напряжения, мощностью волн очень низкой частоты. Обратные корреляционные связи наблюдались между показателем уровня личностной тревожности и показателем, отражающим адаптивные возможности сердечно-сосудистой системы, таким как общая мощность волн. Данный факт согласуется с литературными данными, согласно которым тревожность не только развивается на фоне активации стресс-реализующих 62 Экология человека 2013.10 Экологическая физиология систем, но и сама способствуют ее активации. Так, известно, что повышенная тревожность сопровождается повышением уровня глюкокортикоидов [9]. Воздействие спелеоклиматотерапии представляет собой следствие долговременной адаптации. Положительный эффект спелеоклиматотерапии возможен только при условии, что функциональные резервы организма не исчерпаны. Особого внимания заслуживает концепция гормезиса. В основе концепции гормезиса лежит физиологический закон «оптимума и пессимума силы раздражителя» по Н. Е. Введенскому. «Зона гормезиса» индивидуальна для каждого человека, ответ организма протекает по типу реакции на физиологический стресс. Он протекает в три стадии: 1-я - анаболическая, 2-я - катаболическая, 3-я - анаболическая с восстановлением исходного состояния, обогащенного новыми резервами, и сопровождается повышением неспецифической резистентности по закону избыточного восстановления [1]. В развитии данной концепции для более детального понимания механизмов воздействия спелеоклиматотерапии в настоящее время нами проводится изучение эндокринных реакций на спелеоклиматические факторы по следующим центральным и периферическим стресс-реализующим системам: адренокортико-тропный гормон - кортизол и тиролиберин - ти-реотропный гормон - тироксин. У студентов с высоким уровнем тревожности после курса спелеоклиматотерапии сохранялся повышенный уровень активности симпатического отдела ВНС, что, вероятно, связано с недостаточностью адаптационных возможностей организма для корригирующего воздействия спелеоклиматотерапии, при этом микроклиматические факторы спелеокамеры действуют по механизму пессимума силы раздражителя. Наиболее эффективное корригирующее действие спелеоклиматотерапии наблюдалось в группе с умеренным уровнем тревожности, которое сопровождалось снижением избыточной активности стресс-реализующих систем в процессе адаптации к микроклимату спелеокамеры - феномен «перекрестной адаптации». Таким образом, полученные данные говорят о том, что особенности реагирования организма студентов на стресс и адаптационные возможности определяются физиологическими реакциями организма с участием нервной системы. Преобладание активности симпатического отдела ВНС свойственно высокотревожным лицам, тогда как низкотревожные характеризуются преобладанием парасимпатического отдела ВНС. Особенности психоэмоционального состояния обусловливают возможные способы и методы профилактики и лечения последствий стресса с определенным использованием адапто-генных факторов. Таким фактором может быть спелеоклиматотерапия как метод немедикаментозной коррекции функциональных изменений, связанных с воздействием психоэмоционального стресса, за счет стимуляции компенсаторно-приспособительных механизмов и повышения резервных возможностей организма.

About the authors

E V Dorohov

Voronezh State Medical Academy

Email: dorofov@mail.ru

N P Gorbatenko

Voronezh State Medical Academy

E A Pavlova

Voronezh State Medical Academy

O A Yapryntseva

Voronezh State Medical Academy

References

Supplementary files