ОСОБЕННОСТИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ И ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ У СТУДЕНТОВ В УСЛОВИЯХ РАЗВИТИЯ ХРОНИЧЕСКОГО СТРЕССА

FEATURES OF PHYSIOLOGICAL AND PSYCHOPHYSIOLOGICAL CHANGES IN STUDENTS IN THE CONTEXT OF THE DEVELOPMENT OF CHRONIC STRESS

Irina Dolzhenkova

Assistant, Federal Accreditation Center, Kursk State Medical University, Russia, Kursk

Dmitrij Berdnikov

Doctor of Medical Sciences, Head of Laboratory Research Institute of Physiology, Kursk State Medical University, Russia, Kursk

Аннотация. Любое событие в жизни требует перестройку единой системы, таким образом, поддерживается гомеостаз. Это компенсаторная реакция организма на изменяющиеся условия среды. Академический стресс имеет хроническое течение, и нарастание нагрузки в процессе обучения на функциональное состояние приводит к развитию дезадаптативных состояний. Таким образом, оценку физиологического и психофизиологического обеспечения регуляции деятельности проводили по математическому анализу сердечного ритма, данным электроэнцефалограммы, реоэнцефалограммы, реограммы и восприятия и воспроизведения информации. Всего в исследовании обследовали 122 студента. Отмечено, что в условиях преморбидного состояния нарастает смещение вегетативного баланса за счет автономной нервной системы в целом. Гормональная регуляция снижается в результате падения компенсаторных возможностей. Ментальные функции также нарушаются, а функциональная латерализация повышается. Таким образом, динамика физиологических и психофизиологических изменений коррелируют с уровнем дезадаптативного состояния.

Abstract. Any event in life requires the restructuring of a single system, thus homeostasis is maintained. This is a compensatory reaction of the body to changing environmental conditions. Academic stress has a chronic course, and an increase in the load on the functional state during the learning process leads to the development of maladaptive states. Thus, the assessment of the physiological and psychophysiological support for the regulation of activity was carried out using mathematical analysis of the heart rate, data from an electroencephalogram, rheoencephalogram, rheogram and perception and reproduction of information. A total of 122 students were examined in the study. It is noted that in the conditions of a premorbid state, the displacement of the vegetative balance increases due to the autonomous nervous system as a whole. Hormonal regulation decreases as a result of a decrease in compensatory capabilities. Mental functions are also disrupted, and functional lateralization increases. Thus, the dynamics of physiological and psychophysiological changes correlate with the level of maladaptive state.

Ключевые слова: хронический стресс, физиологическое обеспечение, психофизиологическое обеспечение, преморбидное состояние, состояние физиологической нормы.

Keywords: chronic stress, physiological support, psychophysiological support, premorbid state, state of physiological norm.

Процесс обучения часто связан с высоким информационным потоком, явлениями фрустрации, социальными конфликтами. Каждое событие не проходит бесследно и, в совокупности, может приводить к хроническому стрессу, как реакция организма на длительное воздействие. Это вызывает изменения на физиологическом и психофизиологическом уровнях, показатели которых являются индикаторами «стоимости» достижения необходимого результата [3]. Поэтому изучение процессов мобилизации функциональных резервов и обеспечения когнитивной деятельности остаются до сих пор актуальным. Анализ литературных данных демонстрирует недостаточное понимание влияния выраженности стрессового воздействия на компенсаторные механизмы индивидуумов. Цель исследования – проанализировать физиологическое и психофизиологическое обеспечение организма на фоне развития хронического стресса у студентов.

Материалы и методы. В эксперименте приняли участие 122 добровольца, это студенты третьего года обучения Курского государственного медицинского университета. Обследование проводилось в межсессионный период для исключения острого стресса. Критерием исключения стало наличие хронической соматической патологии, требующей постоянную терапию. Уровень функционального состояния определяли по методу Р.М. Баевского с предварительной оценкой апостериорной вероятности развития патологии. В собственном практическом исследовании анализировались данные у обучающихся с физиологической нормой (группа 1) и преморбидном состоянии (группа 2). В группе 1 апостериорная вероятность была равна 5, а в группе 2 – 3 [4].

Заключение о физиологическом и психофизиологическом состоянии давали на основании проведенного обследования: кардиоритмограммы (анализировали вариабельность сердечного ритма), реоэнцефалограммы, электроэнцефалограммы, интегральной реографии тела по Тищенко. Регистрация данных осуществлялась по общепринятым методикам.

Математический анализ ритма осуществлялся по статическим, спектральным, частотным и графическим показателям кардиоритмограммы. В автоматизированном режиме были зарегистрированы следующие показатели: SDNN (стандартное отклонение R-R), RMSSD (корень квадратный из суммы квадратов разностей соседних интервалов R-R), pNN50 (процентный показатель NN50), ИВР (индекс вегетативного равновесия), ПАПР (показатель активности процессов регуляции), ИН (индекс напряжения), VLF (мощность очень медленных колебаний R-R), LF norm (нормированная мощность медленных колебаний), HF (мощность быстрых колебаний R-R, диапазон 0,15-0,4 Гц), ФР (функциональный резерв), СН (степень напряжения), ЧСС (частота сердечных сокращений), ВПР (вегетативный показатель ритма).

Для регистрации реограммы использовали биполярное наложение электродов по методу Тищенко. Анализировали: уровень центральной гемодинамики (определяли давления в легочной артерии; систолическое, диастолическое и среднединамическое артериальное давление, сердечный выброс, ударный объем и другие) и периферическое сопротивление сосудов (ПС, коэффициент интегральной тоничности).

Для регистрации РЭГ, электроды располагали в соответствии с фронтально-мастоидальным отведением. В работе использовали количественные и графические показатели, описанные ниже.

Электроды ЭЭГ располагались монополярно по схеме “10–20”. Заключение об электрической активности головного мозга давали на основании индексов, спектров мощностей основных ритмов (альфа, тета, дельта, бета-1, бета-2), уровня кросскорреляций и когерентностей.

Регуляцию психической деятельности оценивали по восприятию пространственно-временных параметров эталона (1 с, 10 см) в различных условиях связи. Испытуемый должен был оценить положение движущегося предмета по горизонтальной линии длинной 10 см от правой до левой границы за 1 секунду т.е. каждый участник по памяти должен был остановить тест, когда движущийся предмет достигал крайней правой линии. Работая с истинной связью, выдавался результат ошибки, что позволяло улучшить результат теста в последующем. В условиях работы с ложной обратной связью, результат ошибки заведомо искажался. Каждым участником исследования выполнялось по 50 попыток [1].

При обработке рассчитывали 17 показателей, из них, без обратной связи анализировали К1-К5, К13; в условиях истиной обратной связи – К1-К14 и при ложной – все коэффициенты. Результативность оценивали по уровню средней величины ошибок (К1) и вариативности оценок (К2) [1].

Статистическая обработка проводилась в программе Microsoft Excel 2010. Для сравнения выделенных групп использовали U-критерий Манна-Уитни, критерий Колмагорова-Смирнова, критерий Стьюдента.

Результаты. Анализируемые группы включали 73 обучающихся без явлений хронического стресса, т.е. в состоянии физиологической нормы и 6 студентов в преморбидном состоянии. У последних выявлены признаки напряжения функциональных систем. У них более высокие интегральные показатели, которые свидетельствуют о преобладании симпатических влияний в вегетативной регуляции (Rank Sum ИВР N - 2701,0; Rank Sum ИВР Pr - 459,0; U - 0,0; Z - -4,05; p - 0,0001; Rank Sum ПАПР N - 2704,0; Rank Sum ПАПР Pr - 456,0; U - 3,0; Z - -4,00; p - 0,0001; Rank Sum ВПР N - 2705,0; Rank Sum ВПР Pr - 455,0; U - 4,0; Z - -3,98; p - 0,0001). Отмечено усиление частоты сердечных сокращений (Rank Sum ЧСС N - 2740,5; Rank Sum ЧСС Pr - 419,5; U - 39,5; Z - - -3,32; p - 0,0009) и активности вазомоторного центра (Rank Sum LFnorm N - 2768,0; Rank Sum LFnorm Pr - 392,0; U - 67,00; Z - -2,81; p - 0,0049). При этом соотношение вегетативных систем прогрессивно указывает на истощение вагусной и гуморальной регуляций (Rank Sum RMSSD N - 3130,0; Rank Sum RMSSD Pr - 30,0; U - 9,0; Z - 3,89; p - 0,0001; Rank Sum SDNN N - 3139,0; Rank Sum SDNN Pr - 21,0; U - 0,0; Z - 4,05; p - 0,0001; Rank Sum pNN50 N- 3123,0; Rank Sum pNN50 Pr - 37,0; U - 16,0; Z - 3,76; p - 0,0002; Rank Sum HF N - 3127,0; Rank Sum HF Pr - 33,0; U - 12,00; Z - 3,83; p - 0,0001; Rank Sum VLF N - 3139,0; Rank Sum VLF Pr - 21,0; U - 0,00; Z - 4,05; p - 0,0001).

Таким образом, у студентов с преморбидным функциональным состоянием отмечается вегетативный дисбаланс за счет усиления симпатических и ослабления парасимпатических влияний. При этом увеличивается индекс и степень напряжения (Rank Sum ИН N - 2701,0; Rank Sum ИН Pr - 459,0; U - 0,0; Z - -4,05; p - 0,0001; Rank Sum СН N - 2712,0; Rank Sum СН Pr - 448,0; U - 11,00; Z - -3,85; p - 0,0001), а функциональный резерв сокращается (Rank Sum ФР N - 3139,0; Rank Sum ФР Pr - 21,0; U - 0,00; Z - 4,05; p - 0,0001). 

У них отмечается снижение ударного индекса (Rank Sum УИ N - 3070,0; Rank Sum УИ - 90,0; U - 69,0; Z - 2,78; p - 0,006) и коэффициента интегральной тоничности (Rank Sum КИТ N - 3025,0; Rank Sum КИТ - 135,0; U - 114,0; Z - 1,94; p - 0,05). Следовательно, можно сделать вывод о том, что сердечно-сосудистая система не справляется с предъявленной нагрузкой, поэтому падает сократительная способность миокарда и меняются значения индекса Робинсона (Rank Sum ИР N - 2807,5; Rank Sum ИР - 352,5; U - 106,5; Z - -2,08; p - 0,037).

Церебральная гемодинамика также претерпевает изменения. У этих студентов увеличивается амплитудно-частотный показатель, который говорит нам об усилении кровоснабжения левых отделов головного мозга (Rank Sum АЧПs N - 2807,0; Rank Sum АЧПs - 353,0; U - 106,0; Z - -2,09; p - 0,037). Возможно это связано с явлениями функциональной латерализации.

Результаты ЭЭГ позволяют сделать заключение о снижении когнитивных процессов у студентов с преморбидным функциональным состоянием. У них более низкие показатели индекса бета 2 частот (Rank Sum β2 N - 2397,0; Rank Sum β2 - 88,0; U - 73,0; Z - - 2,04; p - 0,041). Они понижают концентрацию внимания и ослабляют фильтрацию потоков информации, что проявляется ухудшением распознавания образов и автоотождествления.

По результатам успешности обучения испытуемые не отличались друг от друга, студенты с преморбидным состоянием по отдельным предметам даже демонстрировали более высокие значения оценок (Rank Sum N – 2580,0 Rank Sum Pr – 270,0; U - 165,0; Z - -0,82; p - 0,041). По показателям регуляции целенаправленной психической деятельности они не имели различий с испытуемыми в группе норма. Можно предположить, что именно этот факт обеспечивает их успешность в учебе.

Выводы. Выраженность хронического стресса сопровождается изменением в физиологическом и психофизиологическом состоянии организма [2]. У студентов при близости функционального состояния к дезадаптативному т.е. преморбидному отмечается выраженный сдвиг вегетативной регуляции в сторону симпатических влияний за счет усиления воздействия последней и понижения активности вагуса. Нейрогуморальное звено со временем истощается. Сердечно-сосудистая система демонстрирует падение мышечной силы сокращений. Следовательно, центральная гемодинамика поддерживается работой вазомоторного центра и хронотропической функцией сердца. Работа головного мозга связана в наибольшей степени с левым полушарием, изменяется способность сенсорной фильтрации и концентрации внимания, что в последующем сопровождается снижением когнитивных функций.