Adaptive changes of the indices of the cardiovascular system and serum content of a number of hormones under examination stress condition

Full Text

Во время экзаменационной сессии студентам приходится сталкиваться с широким диапазоном синергично действующих стрессогенных факторов (эмоциональное напряжение, изменение режима сна, неопределённость, частичная иммобилизация, дефицит времени, нарушение биологических ритмов), приводящих в итоге к развитию выраженного психоэмоционального стресса [2, 4]. Целью настоящего исследования было выявление особенностей показателей сердечно-сосудистой системы и сывороточных концентраций ряда гормонов и биогенных аминов у студентов в условиях воздействия экзаменационного стресса. Исследование выполнено на группе молодых условно здоровых добровольцев (стартовая группа испытуемых включала 203 студента медицинского вуза), которые до участия в исследовании прошли детальное медицинское обследование, включающее сбор анамнеза, вычисление индекса массы тела, физикальное, инструментальное и лабораторное исследования. В результате были отобраны 93 студента, в качестве контроля выступали показатели тех же испытуемых вне экзаменационной сессии. Содержание ряда гормонов и биогенных аминов (тиреотропного гормона, кортизола, инсулиноподобного фактора роста, лептина, адреналина, серотонина, гистамина) у испытуемых исследовали методом иммуноферментного анализа сыворотки крови с использованием наборов моноклональных антител, планшетного фотометра «OPSYS MR THERMOLABSYSTEMS», аппарата для промывки. Все отобранные для исследования добровольцы (93 студента) проходили за 1 ч до экзамена и в течение 1 ч после него обследование на состояние вегетативных реакций. В перечень регистрируемых вегетативных реакций входили систолическое и диастолическое артериальное давление, частота сердечных сокращений (ЧСС). Для оценки состояния вегетативной нервной системы вычисляли индекс Кердо по формуле: где ДАД - диастолическое АД. Повышение индекса Кердо более чем на 15% считали признаком симпатикотонии, а снижение на эту же величину и более - парасимпатикотонии. Результаты исследования обрабатывали с использованием пакета прикладных программ «StatPlus». Достоверность измерений оценивали в парном и гомоскедастическом двухвыборочном Т-тесте. Различия принимали за статистически значимые при р <0,05. Также применяли методы непараметрической статистики (в том случае, если данные не давали нормального распределения) с использованием критериев Манна-Уитни для сравнения средних величин, Колмогорова-Смирнова для сравнения разнонаправленных отклонений средних величин. Средние параметры вегетативных реакций студентов до и после экзамена достоверно не различались (табл. 1), в связи с чем была предпринята попытка определения частоты отклонений и диапазонов анализируемых отклонений у студентов до и после экзамена от контрольных значений. Для вычисления коэффициентов отклонения (КО) использовали следующую формулу: После экзамена отмечалось отклонение систолического и диастолического артериального давления от контрольных показателей в сторону повышения (табл. 2). Для систолического артериального давления частота регистрации сдвигов до и после экзамена составляла соответственно 30 и 35%, а для диастолического - 50 и 44%. Таким образом, увеличение диастолического артериального давления встречалось чаще (у половины студентов) и только в 6% случаев носило транзиторный характер, быстро восстанавливаясь после экзамена. Рост ЧСС отмечен у 66% студентов. В то же время частота отклонений показателя ЧСС, так же как и в случаях с артериальным давлением, не является достоверной (р >0,05). Выделено две категории вегетативных реакций при стрессе: с устойчивым ростом вегетативного индекса Кердо (сипатикотония, 53% испытуемых в нашем исследовании) и без устойчивого роста вегетативного индекса Кердо (у 47% студентов). По данным лабораторного исследования выявлена достоверная разница содержания биогенных аминов (серотонина, гистамина, адреналина) в крови до и после экзамена (см. табл. 1). Проведён анализ изменения каждого тестированного гормона в сопоставлении с нормативными для данной возрастной группы контрольными значениями. Отмечено достоверное снижение концентрации тиреотропного гормона и кортизола в крови студентов при экзаменационном стрессе (до и после экзамена) ниже нормативных значений (р <0,05). Увеличение концентрации инсулиноподобного фактора роста и снижение количества лептина в крови в процессе экзаменов не были статистически значимыми. Отклонение в сторону увеличения содержания серотонина в крови на достоверном уровне было отмечено до экзамена у 65,5% студентов, а после экзамена сохранилось у 46,2%. Стабильное повышение содержания гистамина в крови при экзаменационном стрессе сохранялось в пределах достоверности частотного анализа - в 65,6% случаев измерений после экзамена. Количество эпинефрина (адреналина) до экзамена было повышенным у 53,8% студентов, при этом частота регистрации этого феномена носила достоверный характер. После экзамена зарегистрировано 80,6% случаев увеличения концентрации адреналина в сыворотке крови студентов, то есть реакция в большинстве случаев носила отсроченный характер. Проведено сопоставление между показателями гормонального статуса и характером вегетативных реакций до и после экзамена, а также с контролем (табл. 3). Изменение ряда вегетативных и гормональных показателей в нашем исследовании доказывает наличие адаптивных ответных реакций на действие стрессорных факторов со стороны сердечно-сосудистой и эндокринной систем. В формировании таких реакций существенную роль играют межсистемные связи путём активации вегетативной нервной системы, гормональных механизмов и иммунологических посредников [1, 3, 5]. Физиологическая основа стресса и развития общего адаптационного синдрома - активация симпатоадреналовой и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой систем, через которые реализуется регуляция функциональной активности эффекторных систем. При этом диэнцефальные структуры, в частности функции гипоталамуса, в большей степени определяют характер начальных нервно-гуморальных реакций в ответ на психоэмоциональный стресс [6, 7]. ВЫВОДЫ 1. Адаптивные реакции сердечно-сосудистой системы на экзаменационный стресс в большинстве случаев характеризуются увеличением ЧСС и вегетативного индекса Кердо. 2. Экзаменационный стресс у студентов в большинстве случаев проявлялся снижением содержания в сыворотке крови тиреотропного гормона и кортизола и увеличением количества биогенных аминов - гистамина, адреналина, серотонина; при этом указанные изменения не приходили к нормативным значениям в постэкзаменационный период, за исключением концентрации серотонина. У испытуемых с различным характером вегетативных ответов (с устойчивым повышением индекса Кердо и без него) достоверные различия гормонального статуса зарегистрированы в виде значительного увеличения содержания в крови гистамина до экзамена и адреналина после экзамена. 3. Считаем необходимой и правомерной кластеризацию студентов на отдельные группы согласно особенностям вегетативных и эндокринных реакций на стресс, отражающим степень риска развития дистресса. В основу кластеризации по подгруппам должны быть положены следующие признаки: пол, год обучения, величина вегетативного индекса Кердо, содержание гистамина до экзамена, концентрация адреналина после экзамена. Длительное и значительное психоэмоциональное напряжение может приводить к развитию транзиторных состояний, сопровождающихся нарушением вегетативного и гормонального статуса и повышенной лабильностью реакций сердечно-сосудистой и эндокринной систем на стресс. Исследуемые показатели до и после экзамена (средние значения) Показатели До экзамена После экзамена p Систолическое АД, мм рт.ст. 126,3±15,5 126,1±12,9 0,886 Диастолическое АД, мм рт.ст. 78,0±10,4 77,1±8,6 0,487 Частота сердечных сокращений, в минуту 92,1±16,2 92,3±15,3 0,997 Вегетативный индекс Кердо, баллы 13,6±14,2 14,7±14,8 0,59 Тиреотропный гормон, мЕД/л 0,61±0,67 0,56±0,53 0,701 Кортизол, нмоль/л 101,2±71,1 79,3±38,6 0,145 Инсулиноподобный фактор роста, нг/мл 256,3±94,5 262,5±89,4 0,516 Лептин, нг/мл 4,98±2,58 4,70±3,02 0,236 Серотонин, мг/мл 162,2±73,4 139,1±61,7 0,02 Гистамин, нг/мл 2,42±2,03 2,21±2,70 0,001 Эпинефрин (адреналин), пг/мл 0,42±0,36 0,84±1,12 0,001 Примечание: р - статистическая значимость различий до и после экзамена; АД - артериальное давление. вегетативный индекс Кердо= Таблица 2 Частота и степень отклонения показателей вегетативных реакций у студентов до и после экзамена Тестируемые показатели Средняя величина коэффициента отклонения, % Частота сдвигов, % p до экзамена после экзамена Систолическое АД 3,5±10,5 30 35 0,637 Диастолическое АД 6,1±16,0 50 44 0,18 Частота сердечных сокращений 22,3±24,3 66 63 0,068 Вегетативный индекс Кердо 47,0±343 70 68 0,001 Примечание: р - статистическая значимость различий частоты сдвигов до и после экзамена по сравнению с контрольными значениями; АД - артериальное давление. ДАД ЧСС × 100% - 100%, Таблица 3 Показатели гормонального статуса до и после экзамена у студентов в разных подгруппах вегетативных ответов Показатели До экзамена После экзамена р1 р2 р4 р3 р5 Устойчивое повышение вегетативного индекса Кердо (n=49) Тиреотропный гормон, мЕД/л 0,54±0,44 0,70±0,86 0,469 <0,001* - <0,001* Кортизол, нмоль/л 116,4±91,3 91,1±64,4 0,138 <0,001* - <0,001* Серотонин, мг/мл 163,9±66,4 152,8±59,5 0,465 <0,001* - <0,001* Гистамин, нг/мл 2,52±1,54 2,29±1,78 0,107 <0,001* - <0,001* Адреналин, пг/мл 0,39±0,29 0,46±0,42 0,486 0,008* - 0,004* Без устойчивого роста вегетативного индекса Кердо (n=44) Тиреотропный гормон, мЕД/л 0,50±0,38 0,62±0,66 0,284 <0,001* 0,749 <0,001* 0,751 Кортизол, нмоль/л 87,5±45,1 70,2±27,5 0,075 <0,001* 0,288 <0,001* 0,307 Серотонин, мг/мл 146,0±68,5 130,4±504,4 0,444 0,016* 0,15 0,026* 0,056 Гистамин, нг/мл 2,26±2,33 1,81±2,02 0,195 <0,001* 0,010* <0,001* 0,005* Адреналин, пг/мл 0,75±0,59 0,78±0,77 0,723 <0,001* <0,001* <0,001* 0,007* Примечание: р1 - статистическая значимость различий до и после экзамена; р2 и р3 - значимость различий с контролем данных до и после экзамена; р4 и р5 - значимость различий в подгруппах до и после экзамена; *значимость различий по критерию Манна-Уитни при p <0,05. КО= показатель до экзамена показатель после экзамена - показатель до экзамена

About the authors

O V Lavrov

Samara State Medical University, Samara, Russia

V F Pyatin

Samara State Medical University, Samara, Russia

I V Shirolapov

Samara State Medical University, Samara, Russia

Email: ishirolapov@mail.ru

References

Supplementary files