Фотопериодическая устойчивость и распределение хронотипов у молодых жителей Севера при разной организации деятельности

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ

Всем уровням организации живой материи присуща цикличность функционирования [1–3]. Биоритмическая организация функций выступает в качестве механизма адаптации к факторам природной и социальной среды и реагирует на их изменения [4–6]. Нарушение биоритмов, проявляющееся формированием острых и хронических десинхронозов, приводит к развитию патологических состояний, значительно увеличивает риск сердечно-сосудистых осложнений [7]. Режим дня студенческой молодёжи влияет на функциональное состояние нервной системы [8, 9]. С точки зрения сохранности биоритмов наиболее важным в организации жизнедеятельности обучающихся представляется распределение времени бодрствования и сна [10]. Несмотря на строгую регламентацию аудиторной учебной деятельности, неправильное планирование внеаудиторной работы зачастую чревато серьёзными нарушениями режима дневной активности и ночного отдыха [11, 12].

При современном ритме жизни в некоторых социальных и профессиональных группах неустранимым фактором десинхронизации физиологических функций организма, прежде всего циркадных ритмов, выступает сменная работа [13]. При сменном характере труда организму навязывается ритм жизнедеятельности, не соответствующий его биологической природе, который он вынужденно поддерживает в течение длительного времени [14–18]. В этом случае предложенный социальный ритм не принимается и подбирается более подходящий под хронотип режим трудовой деятельности или формируется и усугубляется рассогласование функционирования систем организма [19, 20]. При этом принадлежность к определённому биоритмологическому стереотипу влияет на эффективность приспособления к нестандартному режиму деятельности: к примеру, к работе в ночную смену быстрее адаптируются «совы» [21]. В условиях высоких широт, в частности Ханты-Мансийского автономного округа — Югры (ХМАО — Югры), негативное влияние нарушения режима бодрствования и сна и сменной занятости усугубляется значительно изменённым фотопериодом. Представляется актуальными изучение возможных последствий такого сочетанного прессинга на физиологические функции организма человека.

Цель работы. Оценка индивидуальных субъективных хронотипических свойств у молодых жителей г. Ханты-Мансийска при воздействии таких биотропных и социальных стресс-факторов, как регулярная дневная и апериодически предъявляемая сменная дневная и ночная занятость.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Ханты-Мансийск находится в зоне резко континентального климата, расположен в точке пересечения целочисленных параллелей и меридианов (конфлюэнции) (61° с. ш., 69° в. д.). Для территории характерны значитель- ные сезонные изменения светового режима, когда самый короткий день в году (22 декабря) длится 5 ч 32 мин, а самый длинный (22 июня) — 19 ч 17 мин.

Проведено одномоментное (поперечное) исследование с целью определения фотопериодической устойчивости хронотипа в группах молодых людей с регламентированной расписанием дневной учебной нагрузкой (студенческая молодёжь ХМАО — Югры, 100 женщин и 53 мужчины) и сотрудников станции скорой медицинской помощи (СМП) г. Ханты-Мансийска, работающих в сменном режиме, регламентирующем чередование дневных и ночных смен (31 женщина и 26 мужчин). От всех респондентов получено добровольное информированное согласие. Обследуемые студенты относились к юношескому возрасту, работники станции СМП — к первому периоду зрелого возраста.

Изучали фотопериодическую устойчивость хронотипа при помощи мобильного приложения для Android «Индекс фотопериодической устойчивости» [22]. Мобильное приложение содержит вопросы теста Хорна–Остберга [23]. Обследуемый отвечает на вопросы с учётом выбора им времени для разных видов деятельности зимой (короткий световой день) и летом (длинный световой день). Согласно опроснику Хорна–Остберга, суммы баллов соответствуют следующим хронотипам: 16–30 — опредёленно вечерний хронотип (ОВТ), 31–41 — умеренный вечерний хронотип (УВТ), 42–58 — аритмичный (промежуточный) хронотип (АТ), 59–69 — умеренный утренний хронотип (УУТ), 70–86 — определённо утренний хронотип (ОУТ). В виде мобильного приложения [22] для смартфона использована авторская программа для ЭВМ «Калькулятор фотопериодической устойчивости хронотипа» (№ государственной регистрации — 2019661664) [24] для субъективной оценки хронотипа при полярных характеристиках фотопериода (зима и лето). Фотопериодическая устойчивость хронотипа (photoperiodic stability of the chronotype, PSC) измерялась в условных единицах и определялась по формуле [25]:

$PSC=\frac{\left(\sum _{}\left|s_i-w_i\right|\right)-\left(\sum _{}{s}_i-w_i\right)}{2}$, где:

Σw_i — сумма баллов при ответах на опросник Хорна–Остберга на утренне-вечерние предпочтения в зимний период;

Σs_i — сумма баллов при ответах на опросник Хорна–Остберга на утренне-вечерние предпочтения в летний период.

Показатели фотопериодической устойчивости хронотипа от 4 (5% вероятности) до 16 усл. ед. (95% вероятности) соответствуют границам нормальных значений. Значения PSC <4 усл. ед. свидетельствуют об отсутствии приспособительных реакций к режиму освещённости, что было обозначено как ригидный хронотип. Если показатели PSC >16 усл. ед., это говорит о существенной зависимости индивида от режима освещённости и лабильном хронотипе.

Статистическая обработка данных. Использован нерандомизированный способ создания выборки. Данные представительства разных хронотипов выражены в процентах. Результаты дескриптивной статистики представлены центральной характеристикой распределения данных признака (медиана, Me) и мерами рассеяния: межквартильный размах (Q₁–Q₃), интердецильный размах (D₁–D₉), минимальное/максимальное значение признака (min/max). Для статистической обработки данных использовали программу Excel 2013.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Результаты оценки распространённости хронотипов при различных режимах организации деятельности представлены в табл. 1 и 2.

 

Таблица 1. Распределение хронотипов у студенческой молодёжи г. Ханты-Мансийска в зависимости от режима занятости: регулярная дневная занятость, абс. число/% / Table 1. Distribution of chronotypes among student youth of Khanty-Mansiysk depending on the mode of employment: regular daytime employment, abs. number/%

Хронотипы | Chronotypes	Женщины (n=100) Women (n=100)		Мужчины (n=53) Men (n=53)
	Зима | Winter	Лето | Summer	Зима | Winter	Лето | Summer
Определённо вечерний тип | Definitely evening type	4/4,0	6/6,0	4/7,5	2/3,8
Умеренно вечерний тип | Moderate evening type	31/31,0	26/26,0	14/26,4	7/13,2
Аритмичный (промежуточный) тип Arrhythmic (intermediate) type	59/59,0	54/54,0	32/60,4	39/73,6
Умеренно утренний тип | Moderate morning type	5/5,0	12/12,0	3/5,7	5/9,4
Определённо утренний тип | Definitely morning type	1/1,0	2/2,0	0	0

 

Таблица 2. Распределение хронотипов у молодёжи г. Ханты-Мансийска в зависимости от режима занятости: сменная работа, абс. число/% / Table 2. Distribution of chronotypes among the youth of Khanty-Mansiysk depending on the mode of employment: shift work, abs. number/%

Хронотипы | Chronotypes	Женщины (n=31) Women (n=31)		Мужчины (n=26) Men (n=26)
	Зима | Winter	Лето | Summer	Зима | Winter	Лето | Summer
Определённо вечерний тип | Definitely evening type	1/3,22	3/6,45	0	0
Умеренно вечерний тип | Moderate evening type	6/19,35	6/19,35	5/19,23	5/19,23
Аритмичный (промежуточный) тип Arrhythmic (intermediate) type	19/61,29	15/51,61	16/61,53	13/50
Умеренно утренний тип | Moderate morning type	5/16,13	7/22,58	5/19,23	7/26,90
Определённо утренний тип | Definitely morning type	0	0	0	1/3,84

 

Влияние производственного компонента на биоритмический стереотип проявляется в том, что в группе лиц, предпочитающих или вынужденных работать в сменном режиме, гораздо больше людей, демонстрирующих утренний тип работоспособности. Этот прирост происходит в большинстве подгрупп из-за снижения количества «сов», причем в подгруппе мужчин, работающих посменно, и в летнем, и в зимнем вариантах ответов отсутствует ОВТ.

Межполовые различия в распределении хронотипов при ответах по поводу зимнего и летнего предпочтения в группе со сменной работой характеризуются отсутствием лиц с ОУТ среди женщин и ОВТ среди мужчин.

Отмечено также сезонное влияние на временну΄ю организацию функций: респонденты мужского и женского пола, имеющие разный производственный режим, при оценке субъективной биоритмической работоспособности в летний период демонстрируют сдвиг в сторону утреннего хронотипа.

Показатели фотопериодической устойчивости хронотипа в группах респондентов с разным режимом занятости представлены в табл. 3.

 

Таблица 3. Фотопериодическая устойчивость хронотипа в зависимости от режима занятости / Table 3. Photoperiodic stability of the chronotype depending on the mode of employment

Группа | Group	Пол | Gender	n	Min/Max	Ме (Q1-Q3)	D1-D9
Дневная занятость Daytime employment	Женщины | Women	100	0/12,0	3,5 (1,5–6,0),	0,5–8,5
	Мужчины | Men	53	0/9,0	3,0 (1,0–4,0)	0–6,0
Сменная работа Shift work	Женщины | Women	31	0/11,0	1,0 (0–4,0)	0–6,0
	Мужчины | Men	26	0/7,0	1,5 (0–3,0)	0–6,0

 

Как оказалось, PSC в сравниваемых группах составила среди женщин: с регулярной дневной занятостью — 3,5 (1,5–6,0) усл ед.; со сменной работой — 1,0 (0–4,0) усл. ед.; в группах мужчин: с регулярной дневной занятостью — 3,0 (1,0–4,0) усл. ед., со сменной ночной и дневной работой — 1,5 (0–3,0) усл. ед. Медиана во всех группах респондентов соответствовала диапазону значений ригидного хронотипа.

ОБСУЖДЕНИЕ

Согласно результатам научных исследований, от биоритмологического стереотипа зависит успешность адаптации индивида к различным природным и социальным факторам [26, 27]. Так, были получены сведения о том, что стрессоустойчивость убывает в последовательности «жаворонки» — «голуби» — «совы» [28]. В то же время представители утреннего хронотипа болезненно переживают ломку динамического стереотипа [21, 29]. В свою очередь проявления предпочтений в организации жизнедеятельности могут определяться целым рядом параметров, имеющих эндогенную и экзогенную природу. Среди них — возрастно-половые особенности, климатогеографические условия проживания, сезонные факторы [15, 25, 26].

В различных популяциях распространённость хронотипов отличается. Есть сведения, что 5–15% приходится на долю утреннего хронотипа, с преобладанием АТ [28, 29]. Для ХМАО — Югры установлено значительное снижение представительства «жаворонков» при увеличении процента «сов», также подтверждена значительная доля лиц с АТ [25, 30, 31]. В нашем исследовании среди молодых людей с регламентированной дневной активностью процентное распределение хронотипов в целом соответствовало определённому ранее в условиях ХМАО — Югры. В то же время мужчины — работники СМП, которые трудились посменно, демонстрировали меньший процент вечернего хронотипа в целом и отсутствие лиц с ОВТ в частности.

Обследованные студенты тяготели к выбору смещения деятельности на вторую половину дня и отказу от утренней активности. Установлено, что к классическому варианту организации образовательного процесса наиболее адаптированы «жаворонки», так как у них раннее время утреннего подъёма и высокая работоспособность в период, на который приходится основная аудиторная учебная нагрузка [32], поэтому полученные данные могут быть расценены как негативные тенденции. Последствия сменной работы привели к увеличению доли лиц, ориентирующихся на утренний тип работоспособности, в основном из-за снижения количества «сов».

Межполовые различия в распределении хронотипов при ответах, касающихся зимнего и летнего предпочтения, в группе со сменной работой характеризуются отсутствием выраженных «жаворонков» (ОУТ) у женщин и явных «сов» (ОВТ) — у мужчин.

В условиях высоких широт нарушение биоритмов при сменном характере труда усугубляется в целом изменённым фотопериодом, так как наиболее важным внешним синхронизатором выступает природная освещённость [26]. Влияние сезонов с выраженными различиями фотопериода проявилось в том, что респонденты мужского и женского пола, имеющие разный производственный режим, при оценке субъективной биоритмической работоспособности в летний период демонстрируют сдвиг в сторону утреннего хронотипа. Аналогичные данные дрейфа максимума работоспособности на утренние часы в летний период отмечены нами в более раннем межрегиональном исследовании [11].

Влияние характера организации деятельности на биоритмическую организацию обследованных респондентов проявилось в распределении данных PSC. Во всех группах величины медианы соответствовали диапазону значений, свойственных ригидному хронотипу, слабо зависящему от природных факторов. Однако в группах молодых людей мужского и женского пола со сходным режимом организации деятельности значения медианы отличались в меньшей степени, чем у лиц одного пола с регулярной дневной и сменной занятостью. Представителей лабильного хронотипа не выявлено ни в одной из групп, но диапазон значений PSC шире у лиц с дневной занятостью, чем у респондентов со сменной работой, и у женщин по сравнению с мужчинами. При этом только среди обследованных женского пола с регулярной дневной занятостью не менее чем у 25% лиц фотопериодическая устойчивость хронотипа соответствовала нормальным значениям. Для остальных групп утвердительно говорить об этом можно не более чем для 10%.

В целом индекс фотопериодической устойчивости хронотипа у обследованных молодых трудоспособных жителей Севера демонстрирует ригидность, а у мужчин и женщин со сменным режимом работы его значения снижены по сравнению с респондентами с обычной дневной организацией жизнедеятельности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Установлены производственные и межполовые особенности хронотипологических свойств жителей Севера. При анализе величин фотопериодической устойчивости выявлена общая закономерность: усиление ригидности хронотипа при суперпозиции экстремальных климатогеографических факторов и социально-производственных условий. Влияние сезонной динамики освещённости проявилось в том, что респонденты мужского и женского пола, имеющие разный производственный режим, при оценке субъективной биоритмической работоспособности в летний период демонстрируют сдвиг в сторону утреннего хронотипа. Посменная занятость приводит к усилению регламентации жизнедеятельности социальными факторами и вытеснению влияния такого важного природного «организатора» функционирования организма, как световой режим. Это может стать причиной формирования десинхроноза, предшествующего развитию различных нозологий. В связи с этим для сохранения здоровья работников, занятых в сферах деятельности со сменным характером работы, необходимо проводить профилактику и отслеживать проявления рассогласования функций систем организма.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ / ADDITIONAL INFORMATION

Вклад авторов. О.Н. Рагозин — существенный вклад в концепцию и дизайн исследования, редактирование и окончательное утверждение рукописи; А.Б. Гудков — существенный вклад в концепцию и дизайн исследования, редактирование первого варианта статьи; Е.Ю. Шаламова — набор первичного материала, подготовка первого варианта статьи; И.А. Погонышева — анализ данных, составление электронной базы исследования; О.В. Рагозина, Д.А. Погонышев — анализ данных; В.Н. Симонов — набор первичного материала, составление электронной базы исследования. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).

Authors’ contribution. O.N. Ragozin — a significant contribution to the concept and design of the study, editing and final approval of the manuscript; A.B. Gudkov — a significant contribution to the concept and design of the study, editing the first version of the article; E.J. Shalamova — a set of primary material, preparation of the first version of the article; I.A. Pogonysheva — data analysis, compilation the electronic database of the study; O.V. Ragozina, D.A. Pogonyshev — data analysis; V.N. Simonov — a set of primary material, compilation of the electronic database of the study. Thereby, all authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work.

Финансирование исследования. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда и Правительства ХМАО — Югры № 22–15–20023, https://rscf.ru/project/22–15–20023/.

Funding sources. The study was carried out at the expense of a grant from the Russian Science Foundation and the Government of the Khanty-Mansi Autonomous Okrug — Yugra No. 22-15-20023, https://rscf.ru/project/22-15-20023/.

Конфликт интересов. Авторы подтверждают отсутствие конфликта интересов.

Competing interests. The authors confirm that there is no conflict of interest.

Об авторах

Олег Николаевич Рагозин

Ханты-Мансийская государственная медицинская академия

Автор, ответственный за переписку.
Email: oragozin@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5318-9623
SPIN-код: 7132-3844

д.м.н., профессор

Россия, Ханты-Мансийск

Андрей Борисович Гудков

Северный государственный медицинский университет

Email: gudkovab@nsmu.ru
ORCID iD: 0000-0001-5923-0941
SPIN-код: 4369-3372
Россия, Архангельск

Елена Юрьевна Шаламова

Ханты-Мансийская государственная медицинская академия

Email: selenzik@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5201-4496
SPIN-код: 8125-9359
Россия, Ханты-Мансийск

Ирина Александровна Погонышева

Нижневартовский государственный университет

Email: severina.i@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-5759-0270
SPIN-код: 6095-8392
Россия, Нижневартовск

Ольга Васильевна Рагозина

Ханты-Мансийская государственная медицинская академия

Email: ov.ragozina@hmgma.ru
ORCID iD: 0000-0002-1550-6851
SPIN-код: 3718-5374
Россия, Ханты-Мансийск

Денис Александрович Погонышев

Нижневартовский государственный университет

Email: d.pogonyshev@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8815-1556
SPIN-код: 1179-9674
Россия, Нижневартовск

Вадим Николаевич Симонов

Ханты-Мансийская городская клиническая станция скорой медицинской помощи

Email: vad3101@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4625-6541
SPIN-код: 3008-0332
Россия, Ханты-Мансийск

Список литературы

Дополнительные файлы