Психотипологические особенности и синхронизация некоторых психофизиологических ритмов у детей 12-13 лет в условиях химического загрязнения окружающей среды

Психотипологические особенности и синхронизация некоторых психофизиологических ритмов у детей  12-13 лет в условиях химического загрязнения окружающей среды

, ,

Psycho-typological characteristics and synchronization of central psycho-physiological rhythms of 12-13 year-old children under conditions of chemically polluted environment

Gubarev L. I., Ahverdova O. A., Budkevich R. O., Lysenko L. V., Ermolenko G. V., Popova S. P., Budkevich E. V., Posokhin V. V.

Введение

Адаптационно-приспособительные возможности организма ребенка в значительной мере зависят от среды обитания (1, 14), а также от уровня физической и психической нагрузки (2, 10, 12). Особого внимания заслуживает детско-подростковое население, которое является наиболее ранимой возрастной группой и самой чувствительной к неблагоприятному воздействию окружающей среды (14, 19, 29).

По данным современных исследований, у подростков, длительно проживающих в экологически неблагоприятной среде обитания, наблюдаются личностные, поведенческие и психологические аномалии, обусловленные субтоксическими дозами промышленных химических факторов (9, 18, 24,). Авторы отмечают формирование негативного конституционально-типологического личностного дрейфа в конституционально-континуальном пространстве у подростков из диапазона психологической нормы – акцентуации в сторону диапазона пограничной аномальной личности, что сопровождается нарастанием патологических вариантов девиантного поведения, личностных и поведенческих расстройств в подростковой популяции (4).

Одним из наиболее чувствительных индикаторов адаптационных возможностей организма являются биологические ритмы и, в частности, циркадианные ритмы (11, 13, 23, 25). Становление ритмов растущего организма происходит гетерохронно в онтогенезе и в целом зависит от условий окружающей среды. Хронобиологические исследования приобретают особую актуальность, так как растущий организм наиболее чувствителен к повреждающим воздействиям и, в первую очередь, реагирует изменениями ритмостаза (5-7, 15-16, 26-27,). Не менее значимо изучение эндокринных и нервных механизмов регуляции в становлении различных биологических ритмов, формировании конституционально-психотипологических механизмов адаптации и дезадаптации, характерологических черт личности, детерминирующих поведение школьников, проживающих в условиях экологического стресса.

Организация и методы исследования

Проведено комплексное обследование 240 детей 12-13 лет Невинномысской промышленной зоны и 256 детей г. Ставрополя, проживающих в экологически благополучном районе. О степени загрязнения окружающей среды г. Невинномысска судили по данным мониторинга экологического комитета. На основании официальных документов (Экологический паспорт г. Ставрополя; Экологический паспорт г. Невинномысска; справка РайСЭС) были выбраны химически наиболее загрязненный район г. Невинномысска (концентрация вредных химических веществ – оксида азота (IV), кадмия, свинца, ксилола, фенола, формальдегида – значительно превышала ПДК) и относительно чистый район г. Ставрополя (концентрация вредных химических веществ не превышала ПДК), который условно считали благоприятным. Анализ документации позволил включить в экспериментальные и контрольные группы детей коренных жителей г. Невинномысска и г. Ставрополя.

Изучено состояние сердечно-сосудистой (по показателям кардиоинтервалографии) и центральной нервной (по показателям хронорефлексометрии) систем. Для оценки ритмических процессов определяли суточный ритм показателей вариационной пульсометрии (частота сердечных сокращений, мода, амплитуда моды, вариационный размах, индекс напряжения, индекс вегетативной регуляции), хронорефлексометрии, теппинг-теста. Все исследования проводились с использованием метода «временных серийных срезов» (обследование по всем перечисленным методикам проводилось 5 раз в сутки: в 9, 11, 13, 15, 17 часов). Оценку психоэмоционального статуса и определение особенностей психотипа проводили с использованием экспериментально-психологических и патопсихологических методов: патохарактерологического диагностического опросника (ПДО) – (20), методики определения уровня невротизации и психопатизации, клинического опросника для выявления и оценки невротического состояния, опросника Басса-Дарки, теста «Шкала тревожности» (22), теста «Методика определения адекватности самооценки» (28). Для выявления изменений сна проводили письменный опрос о качестве гигиены сна, качестве самого сна и уровня сонливости (Epworth) (31). Полученные данные подвергались математической обработке с использованием методов «Косинор-анализа» и параметрической статистики на компьютере.

Результаты и их обсуждение

Сравнительный патопсихологический анализ на достоверном уровне продемонстрировал развитие неустойчивости конституциональных механизмов адаптации и компенсации, детерминированной нейротоксическим деструктивным воздействием эколого-химических факторов среды обитания. Так, сопоставление психотипологической структуры в экспериментальной группе показало, что основная часть подростков, проживающих в неблагоприятной эколого-химической среде, имеет эпилептоидный (54%) и циклоидный (31%) психотипы, мозаичный психотип составил 13%, шизоидный психотип - 2%. В то время как в условиях экологически благоприятной среды проживания (контрольная группа) у подростков 12-13 лет преобладает мозаичный психотип (49%), представители эпилептоидного и циклоидного психотипа составляют 24% и 23% соответственно. Представители шизоидного (3%) и истероидного психотипа (2%) составили самые малочисленные группы среди подростков контрольной группы (рис.1).

Таким образом, соотношение психотипов подростков, проживающих в экологически неблагоприятном районе, существенно отличается от такового у подростков, проживающих в экологически благополучном районе.

При этом у подростков, проживающих в химически загрязненном районе, обнаружен более высокий уровень невротизации. Наиболее значимые негативные сдвиги, по сравнению с таковыми в контрольной группе, выявлены у мальчиков 12-13 лет (Р<0,01). Повышенный уровень невротизации среди девочек был отмечен в 12 лет (Р<0,05). Более высокий уровень невротизации среди подростков, проживающих в условиях химического загрязнения окружающей среды, обнаружен у представителей эпилептоидного, циклоидного и мозаичного психотипов. Наиболее значимые негативные сдвиги выявлены у мальчиков эпилептоидного (Р <0,002) и циклоидного (Р <0,002) типов акцентуаций по сравнению с таковыми в контрольной группе. Повышенный уровень невротизации среди девочек был отмечен у представителей циклоидного и смешанного типов акцентуаций.

У подростков, испытывающих экологический стресс, наблюдалось повышение уровня психопатизации, особенно у мальчиков 12-13 лет (Р<0,05) и у девочек 12 лет (Р<0,05). Особенно высокий уровень психопатизации был выявлен у мальчиков эпилептоидного и циклоидного психотипов, у девочек эпилептоидного психотипа (Р <0,05).

Таким образом, у подростков экспериментальной группы наблюдается устойчивая тенденция к негативному конституционально-психотипологическому дрейфу от диапазона психологической нормы – акцентуации к диапазону пограничной аномальной личности. В структуре аномальной личностной изменчивости преобладает тенденция к изменчивости по вектору здоровье – болезнь, когда начинают преобладать расстройства невротического уровня, препятствующие полноценной социальной адаптации.

Определение уровня невротизации и психопатизации позволило выявить особенности поведенческих и личностных реакций в условиях неблагоприятной эколого-химической среды. Подростки, подвергающиеся длительному деструктивному воздействию субтоксических доз эколого-химических факторов неблагоприятной среды обитания, обнаруживают особое взаимосочетание симптомов, свидетельствующих о срыве конституциональных механизмов компенсации и адаптации с развитием невротических расстройств. Невротическая палитра отличалась тревожностью и усилением беспокойства за

Рис. 1. Соотношение психотипов подростков, проживающих в условиях химического загрязнения окружающей среды (Б)

А – контроль, Б – эксперимент

собственное здоровье, за участь близких и родных, усиливалось чувство неуверенности при общении с окружающими; у части подростков проявлялась нетерпеливость и непоседливость. У многих подростков экспериментальной группы наблюдались фрагментарные навязчивости, которые эпизодически возникали в виде неприятных воспоминаний, сомнений, опасений, аморфного чувства страха и тревоги.

Показателем индивидуальной чувствительности к стрессу и склонности ощущать большинство жизненных ситуаций как угрожающие является уровень тревожности. Очень высокая тревожность является субъективным проявлением психологического неблагополучия.

Анализ результатов исследования уровня тревожности выявил повышение уровня общей тревожности у подростков 12-13 лет, проживающих в химически загрязненном районе по сравнению с контролем (Р<0,05). Вместе с тем, среди подростков экспериментальной группы 22% имели низкий уровень тревожности. Подобная нечувствительность к неблагополучию носит компенсаторный, защитный характер и препятствует полноценному формированию личности. Эмоциональное неблагополучие в этом случае сохраняется ценой неадекватного отношения к действительности.

При этом у большинства подростков, проживающих в химически загрязненном районе, регистрировали повышенный уровень школьной тревожности и неадекватный (повышенный или пониженный) уровень самооценочной тревожности. Показатели уровня межличностной тревожности у девочек 12 лет и у мальчиков 12-13 лет в экспериментальной группе выше, чем в контрольной (Р<0,05). С 13 лет у девочек экспериментальной группы наблюдали снижение уровня межличностной тревожности по сравнению со школьниками контрольной группы.

Необходимо отметить, что у мальчиков мозаичного типа не было выявлено достоверных различий по шкале тревоги (Р > 0,05), в то время как у девочек они были ярко выражены (Р < 0,01).

Повышенный и пониженный уровень тревожности сочетаются с изменением личностных качеств подростков, проживающих в условиях химического загрязнения окружающей среды, судя по результатам теста «Адекватность самооценки». Среди них преобладают низкоэмпатийные личности (рис.2). В большинстве своем, дети из экологически неблагоприятного района более замкнуты, мало общительны, пассивны или, наоборот, агрессивны, часто вступают в конфликты. Это нарушает социальную адаптацию подростков, поскольку повышенный уровень тревожности и неадекватность самооценки, по мнению (3), детерминируют появление делинквентных форм поведения.

Практически у всех обследуемых регистрировалось снижение работоспособности с усилением утомляемости, нарушение концентрации внимания и раздражительность, что препятствовало успешному обучению. При этом подростки требовали к себе повышенного внимания, отличаясь высокой чувствительностью и впечатлительностью, что подчеркивает снижение психологической толерантности к деструктивным эколого-химическим факторам среды обитания.

Как уже говорилось, одним из наиболее чувствительных индикаторов адаптационных возможностей организма являются циркадианные ритмы. С целью выявления особенностей поведения, связанных с циркадианными ритмами, изучали особенности сна. Было выявлено, что 52 % детей, проживающих в условиях экологического стресса, имеют проблемы со сном, что достоверно выше (Р<0,05), чем среди детей, проживающих в условиях экологического благополучия. При детальном анализе данных было установлено, что у детей с повышенным уровнем тревожности в 89% отмечаются и нарушения сна. Менее всего выражены нарушения гигиены  сна (30%); нарушения качества самого сна и дневная сонливость выражена у 55%. У детей со средним и низким уровнем тревожности  в 70%  также отмечаются нарушения сна, причем в гигиене сна нарушений не выявлено, а качество самого сна страдает у 37%, дневная сонливость отмечается у 46%.

Таким образом, нарушения сна наиболее выражены у детей с высоким и низким уровнем тревожности, проживающих в экологически неблагоприятных районах.  Чаще  всего  отмечается  дневная  сонливость,  что  коррелирует  с

Самооценка у мальчиков	Самооценка у девочек
Экспертная оценка у мальчиков	Экспертная оценка у девочек

Рис. 2. Оценка личностных качеств, характеризующих низкую эмпатийность подростков, проживающих в химически загрязненных районах

Примечание: 9+ - черствость; 17+ - нелюдимость; 6- - злость; 8- - пассивность; 5+ - замкнутость; * - P 0,05

инвертированным ритмом индекса напряжения, выявленным методом вариационной пульсометрии.

Индекс напряжения (ИН) для оценки суточных особенностей был выбран не случайно, поскольку он является важнейшим показателем кардиоинтервалографии, характеризующим состояние центрального контура регуляции ритма сердца. Следует отметить высокую чувствительность данного показателя к стрессу.

Оценка суточной динамики ИН показала, что в контрольной группе среднесуточные значения не имеют половых различий у школьников 12-13 лет. Суточная ритмика выявлялась на хронограмме с повышением ИН в вечернее время у девочек – 17 ч, и увеличением показателя ИН в дневные часы – 11 ч у мальчиков.

У детей, подверженных влиянию экологического стресса, также регистрировался ЦР ИН, однако, у девочек, в отличие от мальчиков, он был слабо выражен. На хронограмме девочек отмечается рост ИН в 11 ч и тенденция к повышению в 17 ч, что соответствует двухвершинной кривой и подтверждается косинор-анализом. Доверительный эллипс ИН смещен в центр координат и свидетельствует о разрушении суточного ритма. У мальчиков на хронограмме выражен достоверный рост значений ИН с 13 ч (Р<0,01). Максимальные различия, по сравнению с контролем, отмечаются в 17 ч (Р<0,001) с наибольшим значением ИН за сутки. Косинор–анализ у мальчиков экспериментальной группы выявил ЦР ИН с вечерней акрофазой в 22,4 ч, смещенной относительно контроля на 12 часов. Это указывает на инверсию ритма ИН. Амплитуда ритма была выше, чем в контроле и составляла 179 у. е.

Таким образом, в условиях экологического стресса выявляется разрушение четкого циркадианного ритма у девочек за счет формирования двухвершинных суточных кривых ИН и инвертированного ритма ИН у мальчиков. Это может свидетельствовать о формировании десинхроноза в условиях химического загрязнения окружающей среды и подтверждает результаты психологического тестирования.

Для выявления хрононарушений в высшей нервной деятельности тестировали психометрические показатели - простую зрительно-моторную реакцию (ПЗМР) и сложную зрительно-моторную реакцию (СЗМР).

В условиях экологического благополучия у девочек среднее значение ПЗМР - 290±1 мс за сутки достоверно ниже, чем у мальчиков - 312±13 мс (Р<0,001), что указывает на лучшую организацию психомоторных реакций у девочек данной возрастной группы. Изучение ЦР психомоторных качеств показало наличие организованного ЦР в возрасте 12-13 лет. Косинор-анализ указывает, что наивысшие значения времени зрительно-моторной реакции у детей контрольной группы будут в ночное время - 1,7 ч с высокой амплитудой (113 мс), что закономерно указывает на низкую психомоторную активность в ночное время (рис.3).

Зрительно-моторная реакция в группе детей, проживающих в неблагоприятных экологических условиях, достоверно отличалась от контроля

Рис. 3. Организация циркадианного ритма простой зрительно-моторной реакции (ПЗМР) у школьников в условиях экологического стресса 

А – девочки, Б – мальчики (1 – контроль, 2 - эксперимент).

(Р<0,001). У девочек и мальчиков экспериментальной группы время ПЗМР соответственно было 354±7 мс и 349±19 мс. В суточной организации ритмов также выявлены изменения в организации ритмостаза по сравнению контролем. У девочек выявлен суточный ритм ПЗМР с повышенным значением в 13 ч и тенденцией к повышению в 9 ч. Косинор-анализ выявил наличие акрофазы в 11,3 ч с амплитудой 39 мс, что свидетельствует о снижении возможностей ЦНС в дневное время. У мальчиков экспериментальной группы на хронограммах выявляются достоверное понижение времени ПЗМР утром с 9 до 11ч и вечером в 17 ч (Р<0,001). Наибольшее время реакции отмечено в 13 ч. По данным косинор-анализа ЦР ПЗМР инвертирован с акрофазой в 13,6 ч и амплитудой 109 мс (рис.3).

Динамика изменений ЦР времени СЗМР имеет сходные изменения с ритмостазом времени ПЗМР.

В целом анализ циркадианных ритмов зрительно-моторной реакции показывает, что у школьников, подверженных воздействию экологического стресса, ухудшаются хронобиологические характеристики состояния ЦНС, выражающиеся в снижении ее функциональных возможностей в дневные часы. Наблюдается инверсия суточного ритма ВЗМР, что указывает на развитие выраженного десинхроноза.

Одним из информативных, генетически детерминированных показателей эндогенной ритмической организации функций организма и степени адаптации является определение длительности ИМ (14, 17, 21, 30). Согласно результатам исследования, у подростков, проживающих в химически загрязненном районе, длительность ИМ в 12 лет была достоверно ниже (Р<0,05), в 13 лет достоверно выше (Р<0,05) показателей для данного возраста у школьников контрольной группы и приближалась к значению, соответствующему 16-летним школьникам. Полученные данные указывают на нарушение эндогенной организации ритмов и косвенно – на снижение функциональных резервов адаптационных систем организма подростков, проживающих в экологически неблагоприятных условиях.

Заключение

Вероятно, психотипологические и характерологические особенности личности, особенности сна и поведения обусловлены неспецифическим проявлением стресса, в пользу чего свидетельствует усиление деятельности восходящих активирующих систем, проявляющееся увеличением периода  бодрствования в периоде сна и нарушением стабильности в поддержании функционального состояния сна.

Недостаток сна может приводить к снижению функциональных возможностей в период бодрствования, при котором человек не учитывает нарушения предшествующего сна и осуществляет деятельность  согласно социальным потребностям на уровне сниженных функциональных возможностей. Возникает «замкнутый круг» и как следствие, возможно возникновение нарушение цикла "сон-бодрствование", что может вызывать неадекватные реакции в период бодрствования и быть причиной дезадаптации.

Литература

Агаджанян физиология: адаптация и здоровье человека // Физиологические проблемы адаптации / Тез. IV Всесоюзного симпозиума по физиологическим проблемам адаптации.- Таллин, 1984.- С.3-13. , , Ермакова адаптвции сердечно-сосудистой системы юношеского организма // Физиология человека, 1997.- Т.23, №1-2.- С.93-97. , , Чубарова особенности самосознания подростков // Сб. науч. тр. 1 краевой научно-практической конференции / Отв. Ред. – Ставрополь: СГМИ, 1986 – С.77-80. , ,  , Луковка психология. Деструктивное воздействие химических факторов органического происхождения на коституционально-психотипологическую структуру личности подростка. – Ставрополь, 2001. – Вып. 1.- 68 с. Баевский организация функций и адаптационно-приспособительная деятельность организма // Теоретические и прикладные аспекты анализа временной организации биосистем. - М., 1976. - С. 88-111. Баевский состояний на грани нормы и патологии. - М.: Медицина, 1979.- 298 с. , , Семенова суточной периодики физиологических функций для оценки состояния регуляторных систем организма при экстремальных воздействиях // Физиол. человека. - 1977. - Т.3, №3. - С.387-392. , Губарева дисбаланс матери – основа поломки ритмопортрета ее потомства // Физиология развития детей и подростков. Междунар. конф. тез. докл. – М., 2000.- 448 с. , ,  Луковка и психическое здоровье подростков в неблагоприятной экологической среде обитания с преобладанием химических факторов неорганического происхождения / Учебно-методическое пособие для студентов и специалистов последипломного образования. - Ставрополь: СГУ, 2002. - Вып.2. - С 58. Безруких хронотропной функции у школьников 1-4 классов в процессе учебных занятий. Возрастные особенности физиологических систем у детей и подростков. - М., 1981. - С.249-254 Березкин хронограммы нормальных показателей здорового человека // Хронобиология и хрономедицина / Под. ред. , - М., 2000.- С.102-114. Берсенева адаптационных возможностей организма у школьников на основе анализа вариабельности сердечного ритма в покое и при ортостатической пробе. – Автореф. дис.… канд. биол. наук. М.: Российский Университет дружбы народов, 2000. - 18 с. Будкевич ритмостаза у крыс, внутриутробное развитие которых проходило  в условиях гиперпаратиреоза матери: Автореф. дис. … канд. биол. наук. – Ставрополь, 2001.-23с. Губарева   стресс. – СПб.: Изд-во «Лань», Ставрополь: Ставропольсервисшкола, 2001. – 448с. , Батурин дисбаланс матери - основа поломки ритмопортрета ее потомства // Физиология развития человека: Матер. Международной конф., посвященной 55-летию Института возрастной физиологии РАО. -  М., 2000. - С.169-171. , , Губарева течения суточных ритмов системы кровообращения у потомков, пренатальное развитие которых проходило в условиях гиперкотицизма матери // Международная  конф., посвященная 150-летию академика «Механизмы функционирования висцеральных систем». – СПб., 1999. – С. 106-107. , Колесникова ритм индивидуальной минуты и ее возрастная динамика // Циклы природы и общества. Выпуск третий и четвертый: Матер. третьей Международной конф.- Ставрополь, 1995.- С.223. Кобрянова конституционально-типологической личностной изменчивости подростков в условиях хронического воздействия неблагоприятных эколого-химических факторов неорганического происхождения: Автореф. дис… кандидата психол. наук. - Ставрополь, 2002. - 20с. Копытенкова особенности здоровья на­селения и перспективы организации санитарно-гигиенического мо­ниторинга. - СПб., 1997. - 148 с. Личко и акцентуации характера у подростков. - Л.: Медицина, 1977. - 208 с. Моисеева в нас и время вне нас.- Л.: Лениздат,1991.- 156с. Рогов книга практического психолога в образовании.- М., 1995.- 382 с. Сигида организации ритмостаза у подростков с различной адаптацией к учебным нагрузкам: Автореф. дис. … канд. биол. наук. – Ставрополь, 2004.-19с. , Луковка психология. Деструктивное воздействие химических факторов органического происхождения на коституционально-психотипологическую структуру личности подростка. – Ставрополь, 2001. – Вып. 1. - 68 с. Федорова ритмы человека в субэкстремальных условиях среды (пустыня и высокогорье): Автореф. дис. … д-ра. биол. наук. – Новосибирск, 1997. – 38 с. Халберг  Ф.  Временная  координация  физиологических  функций  // Биологические часы. – М., 1964. – С.475-509. азвитие циркадных ритмов у детей // Биологические часы. – М., 1964. – С.510-530. Чудновский общей и медицинской психологии.- Ставрополь, 1991.- 65 с. Burns J. M., Baghurst P. A., Sawyer M. G. et al. Lifetime low-level exposure to environmental lead and children's emotional and behavioural development at ages 11-13 years. The Port Pirie Cohort Study // Am. J. Epidemiology. - 1999. - V. 149, N 3. - P. 740-749. Halberg F.(1969). Цит.: , Сысуев среда и биологические ритмы.- Л.: Наука, 1981.- 127 с. Kendrick A. H., Wiltshire N., Catterall J. R.  Daytime sleepiness in the community using the Epworth sleepiness Scale // Austral. and N. Z. J. Med. - №2, 1997.- P.267

Исследование выполнено при финансовой поддержке РГНФ в рамках проекта РГНФ «Психохронобиологические аспекты поведения детей в условиях экологического стресса», проект № 05-06-18009е.