Адаптационный эффект у студентов при комплексном воздействии селенопрофилактики и фотостимуляции в селенодефицитном регионе

Введение. Изучение связи между селеновым статусом и некоторыми биохимическими показателями организма очень важно с точки зрения выявления и коррекции его дефицита, так как нехватка микроэлемента увеличивает восприимчивость человека к целому ряду заболеваний, в том числе за счет снижения защиты от окислительного стресса [9, 12, 15, 24]. Эти факторы становятся особенно значимыми в период адаптации к новым условиям жизнедеятельности, в частности, при адаптации к условиям обучения в вузе [4, 10, 20, 21].

Основным источником селена для человека выступает пища [19, 23, 24]. В том случае, если она не содержит суточной нормы микроэлемента (55 мг/день для женщин и

65 мг/день для мужчин), целесообразно принимать селен дополнительно [10, 11, 25, 26].Чувашская Республика является одним из многих регионов России, в котором выражен селенодефицит ввиду нехватки микроэлемента в воде и пищевых продуктах [3, 7]. Поэтому поиск способов коррекции селенового статуса организма на разных этапах онтогенеза чрезвычайно важен [6, 8, 16].

Кроме того, в литературе есть сведения о стимулировании адаптационных возможностей организма под действием синего света за счет усиления синтеза энергии на клеточном уровне, улучшения микроциркуляции, иммуномодулирующего действия, регуляции системы гемостаза и метаболизма в целом [22].

Как показали наши исследования, коррекцию селенового статуса оптимально проводить комплексно [1, 5]. В данной работе приводятся результаты сочетанного применения селеносодержащего препарата и профилактического фотохромосеанса.

Цель: путем построения и анализа регрессионных моделей изучить взаимосвязи антиоксидантного и адаптационного эффектов организма студентов младших курсов при комплексном использовании «Селенес+» и профилактического фотохромосеанса с учетом локального селенодефицита.

Материалы и методы. Проведены две серии продолжительных исследований (1–4-й учебные семестры) с участием студентов-юношей (n = 30) и девушек (n = 30) в возрасте 17–20 лет. Критериями включения являлись наличие информированного согласия и состояние здоровья (общая медицинская группа).

Оценку состояния антропометрии, сердечно-сосудистой системы, вегетативного тонуса, гематологического и биохимического профилей организма осуществляли в начале (сентябрь, февраль) и конце (декабрь, май) теоретического обучения каждого учебного семестра, а также во время зимних и летних экзаменационных сессий (в январе и июне соответственно).

В каждой серии исследований студенты были поделены на три группы по 10 человек.

В обеих сериях студентам II и III групп за один месяц до начала экзаменационных сессий давали биологически активную добавку «Селенес+» согласно рекомендациям Минздрава РФ перорально по 1 драже ежедневно. Студенты III группы дополнительно получали двухнедельную серию профилактических фотохромосеансов посредством чрескожного освещения области кубитальной вены лучами синей части спектра (фототерапевтическое устройство «Аверс-Лайт», длина волны 450 нм) по 20–25 минут ежедневно.

Девушки и юноши I группы (контроль) не подвергались воздействию факторов («Селенес+», фотохромосеанс).

На основании имеющихся массивов данных, полученных в ходе двух серий экспериментов, был проведен регрессионный анализ параметров к перекрестным выборкам.

Стадии анализа включали описание зависимости между переменными, количественную оценку поведения отклика при измене- нии предиктора и составление уравнений регрессии. Регрессионный анализ в отличие от корреляционного позволяет установить, как меняется взаимодействие измеряемых показателей в зависимости от корригирования селенового статуса, то есть формы зависимости между переменными (линейная – нелинейная, отрицательная – положительная).

Результаты. В первой серии исследований для каждой группы юношей были построены модели множественной регрессии. Все модели оказались линейными.

Для контрольной группы модель выглядит так:

Y = 40,6736 + 25,1476·Х3 – 0,7261·Х4 – – 0,0505·Х6 + 0,3734·Х11 – 0,0045·Х12 – – 7,0811·Х20, где Y – уровень селена в сыворотке крови, мкг/л; Х3 – активность антиоксидантной системы (АОС), mv/c; Х4 – количество лейкоцитов, тыс./мкл; X6 – уровень гемоглобина, г/л; Х11 – ЧСС, уд./мин; Х12 – минутный объем крови, определенный расчетным методом (МОК), мл; Х20 – коэффициент выносливости (КВ) по методу Кваса, у. е.

Для второй группы, студенты которой получали селен, построена модель следующего вида:

Y = –188,604 + 21,3626·Х3 + 1,749·Х9 – – 2,4298·Х10 + 5,0629·Х11 – 1,8761·Х15 – – 2,1493·Х18, где Х3 – АОС, mv/c; Х9 – АДc, мм рт. ст.; Х10 – АДд, мм рт. ст.; Х11 – ЧСС, уд./мин; Х15 – вегетативный индекс Кердо (ВИК), %; Х18 – двойное произведение (ДП), у. е.

Для третьей группы:

Y = –41,7635 + 1,6739·Х1 – 0,9333·Х2 + + 13,7417·Х3 + 0,275·Х5 – 1,1341·Х9 + + 1,9302·Х10 – 1,5818·Х11 + 0,0314·Х12 – – 0,5448·Х15, где Х1 – возраст студента, лет; Х2 – активность перекисного окисления липидов (ПОЛ), mv; Х3 – АОС, mv/c; Х5 – количество эритроцитов, млн/мкл; Х9 – АДc, мм рт. ст.; Х10 – АДд, мм рт. ст.; Х11 – ЧСС, уд./мин; Х12 – МОК, мл; Х15 – ВИК, %.

При этом значения коэффициентов детерминации (R 2 ) в группах составляли 0,850; 0,774 и 0,965 соответственно. Это позволяет говорить о том, что наилучшими показателями качества обладает третья модель.

По результатам расчета коэффициентов для факторов Х можно сделать вывод, что теоретический характер связи между уровнем селена и факторами подтверждается: в контрольной группе для АОС, МОК; во II группе – для факторов АОС, АДд, ВИК; в III группе – для факторов ПОЛ, АОС, уровня эритроцитов, АДс, ЧСС, МОК, ВИК. Установлено наличие положительных зависимостей между уровнем селена и активностью АОС, а также числом эритроцитов. По принципу обратной пропорциональности развивается взаимодействие концентрации селена в сыворотке крови и активности ПОЛ, АДс, АДд, ЧСС, ВИК.

Во второй серии исследований (с участием девушек) также для каждой группы была построена модель. Все они оказались линейными. Для контрольной группы коэффициент детерминации равен 0,751, модель обладает надлежащей степенью достоверности и описывается следующим уравнением:

Y = 649,128 + 0,952·Х 1 + 27,6823·Х 3 –

– 3,375·Х7 + 5,9579·Х8 – 1,0704·Х10 + + 0,9194·Х11 – 0,7917·Х15 – 16,3491·Х19, где Х1 – возраст студента, лет; Х3 – АОС, mv/c; X7 – рост, см; Х8 – масса тела, кг; Х10 – АДд, мм рт. ст.; Х11 – ЧСС, уд./мин; Х15 – ВИК, %; Х19 – ИК, у. е.

Модель для второй группы обладает хорошей объясняющей способностью, коэффициент детерминации составляет 0,7737:

Y = 1,8131·Х1 – 2,6769·Х2 + 30,1721·Х3 – – 0,6638·Х9 + 1,6041·Х10 – 1,5443·Х11 + + 0,0202·Х12, где Х1 – возраст студента, лет; Х2 – ПОЛ, mv; Х3 – АОС, mv/c; Х9 – АДс, мм рт. ст.; Х10 – АДд, мм рт. ст.; Х11 – ЧСС, уд./мин; Х12 – МОК, мл.

Модель для третьей группы по показателям качества обладает наилучшими параметрами, коэффициент детерминации равен 0,965:

Y = 3,2556·Х1 + 36,5·Х3 + 2,8564·Х5 – – 3,9687·Х7 + 6,2364·Х8 + 1,1285·Х9 – – 0,1106·Х10 + 1,5939·Х11 – 1,3138·Х18 – – 16,6219·Х19, где Х1 – возраст студента, лет; Х3 – АОС, mv/c; х5 – эритроциты, млн/мкл; Х7 – рост, см; Х8 – масса тела, кг; Х9 – АДc, мм рт. ст.; Х10 – АДд, мм рт. ст.; Х11 – ЧСС, уд./мин; Х18 – ДП, у. е.; Х19 – ИК, у. е.

Данная модель подтверждает взаимное влияние уровня селена и различных физиологических факторов. По результатам расчета коэффициентов для факторов Х можно сделать вывод, что теоретический характер связи между уровнем селена и факторами Х подтверждается в I группе: для АОС, АДд;

во II группе для факторов АОС, АДс, ЧСС; в III группе – для АОС, уровня эритроцитов, АДд, ДП.

В связи с влиянием стресса на организм происходит усиление выработки свободных радикалов, и как следствие, активизация деятельности антиоксидантной системы. Максимальной интенсивности активность АОС достигает на первом этапе срочной адаптации. Продолжительное наблюдение за студентами, получавшими селеновую коррекцию, позволяет отметить, что активизация антиоксидантной системы происходила особенно интенсивно в начале обучения на 1-м курсе, а затем интенсивности ПОЛ и АОС уравновешивались.

Так как в состав «Селенес+» помимо се-ленопирана входят витамины С и Е, также нейтрализующие свободные радикалы, это способствует защите мембран клеток, в первую очередь кроветворных, от активно образующихся в периоды стресса свободных радикалов. Это подтверждается значениями коэффициентов регрессии взаимосвязи количества эритроцитов и уровня селена у студентов III групп в обеих сериях исследований.

В результате комплексного воздействия «Селенес+» и фотохромосеанса отмечено увеличение числа значимых коэффициентов взаимодействия, что свидетельствует об усложнении и совершенствовании регуляторных процессов гомеостаза за счет возникновения положительных и отрицательных обратных связей в биосистеме.

Полученные функции регрессии позволяют интерполировать значения зависимой переменной внутри интервала заданных значений независимых переменных, что в свою очередь позволит в дальнейшем разрабатывать схемы адаптации студентов в условиях дефицитов микронутриентов.

Заключение. Порфирины, содержащиеся в геме эритроцитов, поглощают синий свет. При этом происходит увеличение дзет-потен-циала форменных элементов и белков крови, что в свою очередь приводит к снижению вязкости крови [2, 13]. Кроме того, сам селен также выступает в роли селективной «ловушки» лучей синего спектра. Возбуждение молекулы селеносодержащего протеина приводит к высвобождению электронов и повышению антиоксидантной активности крови.

В группах студентов, получавших селен в сочетании с фототерапией, было обнаружено их влияние на содержание форменных элементов крови. Возможно, это связано с усилением их пролиферации под воздействием изучаемых факторов.

Синий свет за счет возбуждения процессов перекисного окисления липидов [14, 17, 18] стимулирует антиоксидантные функции селенопирана, являющегося донором протонов и компонентом неферментативного звена нейтрализации свободных радикалов. В том случае, если в организме наблюдается селенодефицит, активность антиоксидантной системы будет ниже.

Итак, в исследованиях установлено, что наиболее качественными оказались модели, составленные для студентов при комплексном применении «Селенес+» и фотохромосеанса. Выявленный факт подтверждает устойчивое функционирование антиоксидантной (повышение активности антиоксидантной системы с одновременным угнетением реакций перекисного окисления липидов), кровеносной (рост числа эритроцитов по сравнению с контрольными значениями) и вегетативной нервной систем.