Научный журнал
Научное обозрение. Биологические науки
ISSN 2500-3399
ПИ №ФС77-57454

ВЛИЯНИЕ СМЕНЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ НА СОСТОЯНИЕ СИСТЕМЫ КРОВООБРАЩЕНИЯ У СТУДЕНТОВ В ДИНАМИКЕ ОБУЧЕНИЯ

Тупиневич Г.С. 1 Шамратова В.Г. 1
1 ФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет»
Изучено влияние смены экологических условий и времени проживания в городе с развитой нефтехимической промышленностью на состояние системы кровообращения у студентов, прибывших на учебу из мест с различной экологической обстановкой, в динамике четырехлетнего обучения. Исследовались показатели артериального давления, частоты сердечных сокращений, минутный и систолический объемы кровообращения, общее периферическое сопротивление сосудов, вегетативный индекс Кердо, адаптационный потенциал, коэффициент выносливости и коэффициент экономичности кровообращения. В результате исследования были обнаружены гендерные особенности реакции сердечно-сосудистой системы на экологический фактор. Наиболее существенные изменения происходили в организме девушек. Было установлено, что учтенные факторы достоверно (р < 0,05) влияли на величину адаптационного потенциала и пульсового давления. Выявлено, что у девушек, проживавших все годы в промышленных районах с развитой нефтехимической и добывающей промышленностью, показатель адаптационного потенциала (АП) находился на более низком уровне по сравнению с другими группами. Самый высокий уровень АП был у девушек, прибывших из деревенской местности с благоприятной экологической обстановкой. Изучение динамики изменения пульсового давления (ПД) среди девушек, прибывших из районов с различной экологической обстановкой, показало, что у городских студенток резкое снижение ПД наблюдалось на 2-м курсе, в группе деревенских студенток падение показателя происходило на 4-м курсе. У юношей выявлено снижение систолического объема кровообращения (СОК) на старших курсах, причем у студентов, прибывших на учебу из деревень, показатель СОК к концу обучения был достоверно ниже, чем у городских студентов, что может расцениваться как начальный признак нарушения регуляции гемодинамики.
студенты
экологический фактор
время проживания
показатели гемодинамики
адаптационный потенциал
1. Волкова М.А. Здоровье студентов как параметр качества образовательного процесса // Вестник ЮУрГУ. 2010. № 3. С. 70–78.
2. Суханов А.А. Теоретическое обоснование особенностей психологической адаптации населения экологически неблагополучного региона // Учёные записки ЗабГУ. 2013. № 5 (52). С. 96–102.
3. Чеснокова В.Н., Мосягин И.Г. Сезонные изменения сердечного ритма у студентов с различными типами вегетативной регуляции в условиях Европейского Севера // Экология человека. 2010. № 3. С. 12–17.
4. Тупиневич Г.С., Шамратова В.Г. Адренореактивность эритроцитов как показатель физической выносливости организма // Современные проблемы науки и образования. 2018. № 6. [Электронный ресурс]. URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=28261 (дата обращения: 25.08.2020).
5. Якунина Е.Н., Капилевич Л.В. Влияние занятий парным коллективным танцем на функциональное состояние системы кровообращения // Вестник Томского государственного университета. 2012. № 357. С. 179–181.
6. Анфиногенова О.И. Особенности адаптации студентов-первокурсников к условиям обучения в университете // Новые исследования. 2011. № 1 (26). С. 55–59.

Как известно, благополучие общества определяется состоянием здоровья населения, и в частности здоровьем молодежи [1]. При этом здоровье студенческой молодежи во время обучения в вузе зависит от множества факторов, которые условно можно разделить на две группы. Первая группа – это объективные факторы, непосредственно связанные с учебным процессом (продолжительность учебного дня, учебная нагрузка, перерывы между занятиями и т.д.). Вторая группа факторов – это субъективные, личностные характеристики (режим питания, двигательная активность, наличие или отсутствие вредных привычек). Поскольку обучение студентов происходит, как правило, в крупных индустриальных городах с сильным техногенным загрязнением среды обитания, смена места с благоприятной экологической обстановкой на неблагоприятные условия проживания также влияет на характер приспособительных компенсаторных механизмов в организме. Поэтому одной из актуальных проблем на сегодня остается выявление у студентов диапазона пластичности функциональных систем организма и их адаптационной перестройки по отношению к неблагоприятным факторам окружающей среды на фоне повседневной учебной деятельности.

Цель нашего исследования заключалась в изучении влияния смены экологической обстановки и времени проживания в городе с развитой нефтехимической промышленностью на состояние системы кровообращения у студентов, прибывших из мест с различной экологической обстановкой, в динамике четырехлетнего обучения.

Материалы и методы исследования

Было обследовано 227 студентов обоего пола в возрасте от 17 до 22 лет (138 девушек и 89 юношей), клинически здоровых по результатам ежегодного диспансерного осмотра. Студенты были разделены на 3 группы в зависимости от места их проживания до начала учебы. Первую группу (городские) составили студенты, проживающие в столице или прибывшие из других крупных городов Республики Башкортостан с развитой нефтехимической, химической и добывающей промышленностью. Во вторую группу (сельские) вошли студенты, приехавшие из малых городов или сел, на территории которых расположены небольшие предприятия и заводы, не связанные с вредным производством. Третья группа (деревенские) состояла из студентов, приехавших из деревень с благоприятной экологической обстановкой. Данные группы распределялись в соответствии с экологической картой Республики Башкортостан.

У каждого студента определяли артериальное давление (АД), частоту сердечных сокращений (ЧСС), по показателям которых рассчитывался минутный (МОК) и систолический объем (СОК) кровообращения, общее периферическое сопротивление сосудов (ОПСС), вегетативный индекс Кердо (ВИК), адаптационный потенциал (АП), коэффициент выносливости (КВ) и коэффициент экономичности кровообращения (КЭК). Расчет показателей регуляции и резервных возможностей сердечно-сосудистой системы вычисляли общепринятыми методиками.

Величину СОК определяли по формуле Старра:

СОК = 90,97 + 0,54∙ПД–0,57∙ДАД – 0,61∙В,

где СОК – систолический объем крови (мл), ПД – пульсовое давление, мм рт. ст.; ДАД – диастолическое давление, мм рт. ст.; В – возраст, годы.

Минутный объем кровотока (МОК) – показатель насосной функции сердца, определяли по формуле МОК = СОК∙ЧСС.

Вегетативный индекс Кердо рассчитывали по формуле:

ВИК = (1 – ДАД / ЧП)∙100 %,

где ДАД – диастолическое давление, мм рт. ст., ЧП – частота пульса, уд./мин.

Для оценки адаптационного потенциала (АП) использовали формулу:

АП = 0,011∙(ЧП) + 0,014∙(САД) +

+ 0,008∙(ДАД) + 0,014∙(В) +

+ 0,009∙(М) – 0,009∙(Р) – 0,27;

где AП – адаптационный потенциал системы кровообращения, в баллах; ЧП – частота пульса (уд./мин.); CАД и ДАД – систолическое и диастолическое артериальное давление (мм рт. ст.); P – рост (см); MT – масса тела (кг); B – возраст (лет).

При АП < 2,1 адаптация организма оценивается как удовлетворительная; АП от 2,11 дo 3,2 указывает на напряжение механизмов адаптации; АП от 3,21 до 4,3 – адаптация оценивается как неудовлетворительная; АП > 4,3 – указывает на срыв адаптации организма.

Коэффициент выносливости (КВ) определяли для анализа состояния ССС по формуле Кваса:

КВ = ЧСС∙10 / ПД,

где ЧСС – частота сердечных сокращений, уд./мин.; ПД – пульсовое давление, мм рт. ст. КВ равное 16 соответствует норме. Повышение КВ свидетельствует об ослаблении деятельности ССС, понижение KB – об ее усилении.

Коэффициент экономизации кровообращения (КЭК) характеризует состояние функции ССС. КЭК определяли по формуле:

КЭК = (САД – ДАД)∙ЧСС;

где САД – систолическое артериальное давление, мм рт. ст.; ДАД – диастолическое артериальное давление, мм рт. ст.; ЧСС – частота пульса за 1 мин., уд./мин.

При хорошем состоянии здоровья КЭК составляет 2500–2600.

Общее периферическое сопротивление сосудов (ОПCC) рассчитывали по формуле:

ОПСС = (АДср.∙1333∙60) / МОК;

где АДср. – среднее артериальное давление, мм рт. ст.; МОК – минутный объем кровообращения, мл/мин.

С помощью двухфакторного дисперсионного анализа определялось воздействие фактора времени проживания в индустриальном городе (4 градации, соответствующие году обучения) и экологического фактора (3 градации, соответствующие экологическим условиям местности проживания до начала учебы), а также их совместное влияние на показатели системы кровообращения. Для определения достоверности различий между сравниваемыми группами использовали t-критерий Стьюдента.

Результаты исследования и их обсуждение

Проведенный анализ гемодинамических параметров и показателей резервных возможностей сердечно-сосудистой системы позволил установить у девушек достоверное (р < 0,05) влияние факторов экологии и времени проживания в индустриальном городе на величину адаптационного потенциала. Совместное влияние двух факторов определяло пульсовое давление гемодинамики. У юношей было выявлено только достоверное влияние времени проживания на систолический объем крови.

На рис. 1 представлено варьирование показателей адаптационного потенциала (АП) у девушек в течение 4 лет проживания в индустриальном городе. Из рисунка видно, что хотя адаптационный потенциал находится в пределах нормы, но с начала учебной деятельности до 3-го курса происходил заметный рост величины АП. На наш взгляд, это связано с тем, что организм студентов адаптируется к двум стрессовым факторам среды: к учебному процессу и к неблагоприятным воздействиям окружающей среды.

missing image file

Рис. 1. Влияние времени проживания на АП девушек: Var1 – величины АП, Var2 – время проживания в индустриальном городе

При оценке изменений данного показателя у студенток, прибывших на учебу из мест с различной экологической обстановкой, было выявлено, что у девушек, проживавших все годы в промышленных районах с развитой нефтехимической и добывающей промышленностью, показатель АП находился на более низком уровне по сравнению с другими группами. Самый высокий уровень АП наблюдался у девушек, прибывших из деревенской местности с благоприятной экологической обстановкой. Более детальный анализ динамики АП у девушек, прибывших из местностей с различной экологической обстановкой, представлен на гистограмме 1 (рис. 2).

missing image file

Рис. 2. Четырехлетняя динамика АП у девушек, прибывших на учебу из местностей с различной экологической обстановкой

missing image file

Рис. 3. Четырехлетняя динамика ПД у девушек, прибывших на учебу из местностей с различной экологической обстановкой

Сравнение средних групповых значений показало, что влияние времени обучения значимо сказывалось на показателях АП во всех 3 группах обучающихся. Но если у деревенских девушек АП начинал достоверно увеличиваться уже на 2-м курсе, и к концу обучения он не изменился, то в группах городских (по сравнению с 1-м и 2-м курсом) (p < 0,05) и сельских девушек (по сравнению со 2-м курсом) (p < 0,05) эти изменения происходили на протяжении всего времени обучения, существенно изменяясь на 4-м курсе. Следовательно, адаптация сердечно-сосудистой системы к учебному процессу на фоне влияния экологических факторов у деревенских девушек начинала происходить раньше, чем у сельских и городских девушек.

Изучение динамики изменения пульсового давления (ПД) среди девушек, прибывших из районов с различной экологической обстановкой, в течение 4 лет проживания в индустриальном городе показало противоположную направленность сдвигов в городских и деревенских группах. У городских студенток ПД резко снижалось на 2-м курсе и только затем наблюдался процесс нормализации данного показателя гемодинамики. В группе деревенских студенток падение показателя происходило на 4-м курсе.

Более детальный анализ динамики ПД у девушек, прибывших из местностей с различной экологической обстановкой, представлен на гистограмме 2 (рис. 3). Как видно из рисунка, у городских девушек показатель ПД претерпевает значительные колебания по сравнению с другими группами. Известно, что люди, родившиеся и постоянно проживающие на экологически неблагополучных территориях, по состоянию своего организма находятся ближе к нижнему пределу адаптационной нормы популяции, чем те, кто проживает на экологически благополучных территориях [2].

При сравнении динамики среднегрупповых значений обнаружилось, что у деревенских девушек показатель ПД на 2-м курсе достоверно выше, чем на 4-м. Колебания ПД у студенток 1–3-го курсов, прибывших из разных экологических местностей, являются существенными, однако на 4-м курсе наблюдается стабилизация показателя ПД у городских, сельских и деревенских студентов, что, возможно, отражает завершение процесса адаптации ССС к условиям промышленного города.

На рис. 4 представлено варьирование показателей систолического объема крови (СОК) у юношей, проживающих в течение 4 лет в индустриальном городе.

missing image file

Рис. 4. Вариации СОК у юношей в разные годы: Var1 – величины CОК, Var2 – время проживания в индустриальном городе

missing image file

Рис. 5. Четырехлетняя динамика СОК у юношей, прибывших на учебу из местностей с различной экологической обстановкой

Из рисунка видно, что в период с 1-го по 2-й курсы величина СОК повышалась, что, по-видимому, связано с занятиями физической культурой в университете, которые вызывают повышение резервных возможностей сердечно-сосудистой системы. На 3-м курсе величина СОК значительно понизилась и в дальнейшем сохранялась на постоянном уровне, что может свидетельствовать об отсутствии физических и увеличении эмоционально-стрессовых нагрузок, ведущих к перенапряжению системы кровообращения.

Более детальный анализ динамики СОК у юношей, прибывших на учебу из разных экологических местностей, показал, что наиболее высокие показатели СОК характерны для студентов 2-го курса, однако на 3-м курсе происходит спад показателя, и затем он стабилизируется на одном уровне. При учете экологической обстановки проживания студентов до поступления в вуз выяснилось, что только на 4-м курсе выявляются значимые отличия СОК: у студентов, прибывших на учебу из деревень, показатель СОК ниже, чем у городских студентов (рис. 5).

Заключение

Общепризнанно, что от состояния физического развития, функционирования органов и систем студентов зависит способность их организма сохранять устойчивость к экзогенным факторам и адаптироваться к меняющимся условиям внешней среды [3; 4]. Известно, что сердечно-сосудистая система одной из первых подвергается нагрузке при воздействии любых стрессирующих факторов, будь то негативное влияние окружающей среды, физические или психоэмоциональные нагрузки [5]. Изменение параметров кровеносной системы может расширять или же, наоборот, лимитировать адаптационные возможности организма, так как энергетический механизм занимает главное место в процессах адаптации [6]. Именно показатели гемодинамики являются универсальными индикаторами адаптационных процессов в организме, по которым можно прогнозировать не только его функциональное состояние, но и дальнейшее развитие его основных функциональных систем. В ходе проведенного исследования нами обнаружены гендерные особенности реакции сердечно-сосудистой системы на экологический фактор в зависимости от времени проживания в индустриальном городе. Более существенные изменения при воздействии этих факторов происходили в организме девушек. Причем у девушек, проживавших все годы в промышленных районах с развитой нефтехимической и добывающей промышленностью, показатель АП находился на более низком, а у студенток, прибывших из деревенской местности с благоприятной экологической обстановкой, – высоком уровне. Изучение динамики пульсового давления показало снижение ПД у городских студенток на 2-м курсе, а в группе деревенских студенток – только на 4-м курсе. В отличие от девушек, у юношей было выявлено снижение СОК на старших курсах, причем у студентов, прибывших на учебу из деревень, данный показатель к концу обучения был ниже, чем у городских студентов, что может расцениваться как начальный признак нарушения регуляции гемодинамики.


Библиографическая ссылка

Тупиневич Г.С., Шамратова В.Г. ВЛИЯНИЕ СМЕНЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ НА СОСТОЯНИЕ СИСТЕМЫ КРОВООБРАЩЕНИЯ У СТУДЕНТОВ В ДИНАМИКЕ ОБУЧЕНИЯ // Научное обозрение. Биологические науки. – 2020. – № 3. – С. 7-12;
URL: https://science-biology.ru/ru/article/view?id=1188 (дата обращения: 09.12.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074