Изучение некоторых психофизиологических показателей у подростков, проживающих в условиях загрязнения атмосферного воздуха

Экологическая обусловленность ряда заболеваний, особенно связанных с воздействием химического фактора, сегодня широко изучается и достаточно обстоятельно отражена в литературе. Особенно много работ посвящено влиянию факторов окружающей среды на здоровье детского и подросткового населения, представлены доказательства зависимости психофункционального состояния с воздействием нейротропных токсикантов [1, 2, 6]. Однако недостаточно исследована зависимость психофизиологических показателей у подростков в условиях хронического ингаляционного воздействия малой и средней интенсивности.

Цель исследования: оценить подвижность и уравновешенность нервных процессов, работоспособность у подростков, проживающих в условиях загрязнения атмосферного воздуха.

Материалы и методы исследования. Исследование проведено в городах Иркутской области с развитой химической и нефтехимической промышленностью (Саянск и Ангарск). Оценку опасности ингаляционного воздействия на население проводили по данным статистических форм 2тп-«воздух» и результатам контроля за содержанием примесей на стационарных постах гидрометеослужбы за 2009-2011 гг. Контингент исследования представлен

учащимися средних школ и гимназии г.Ангарска и г. Саянска (в возрасте 14-16 лет). В г. Ангарске обследовано 224 подростка, из них 108 юношей, 116 девушек. В г. Саянске в исследовании приняли участие 190 человек, в том числе 71 юноша и 119 девушек.

Оценка функционального состояния центральной нервной системы подростков проведена с использованием аппаратно-программного комплекса «НС-ПсихоТест» (ООО«Нейрософт», г.Иваново»). Подвижность и уравновешенность нервных процессов исследована с применением методики «оценка внимания», которая является вариантом простой зрительно-моторной реакции (ПЗМР). Работоспособность подростков изучали по результатам теппинг-теста. Оценку показателей проводили согласно [4, 5]. Результаты исследования обработаны статистически с использованием программного пакета Microsoft Office Exel 2007. При обработке результатов исследования учитывали нормальность распределения выборки, применяли параметрические (частота на 100 обследованных и ошибка показателя (P±p)) и непараметрические (определение медианы и 2575 квартилей) методы описательной статистики. Уровень значимости различий оценивали с использованием критерия Стьюдента (нормальное распределение) и критерия Ван дер Вардена.

Результаты исследования. По величине суммарной годовой эмиссии промышленных выбросов и весового коэффициента суммарная неканцерогенная опасность (HRI) от выбросов в г. Ангарске составила 3*107, а в Саянске значительно меньше — 9,9*105. Ранжирование опасности для г. Ангарска свидетельствовало, что приоритетными примесями являлись: взвешенные вещества, вклад которых составил 77,3%, неорганические вещества от сгорания мазута (8,8%), пентоксид ванадия (4,1%), бензол (2,8%), сероводород (2,1%), марганец и его соединения (1,4%), аммиак (1,0%). Для г. Саянска первый ранг значимости имели выбросы этилена (47,7%), второй ранг принадлежал керосину (47,4%), далее следует хлор (13,3%). Суммарный индекс опасности, рассчитанный по данным мониторинга за 2009-2011 гг., для подростков, проживающих в Ангарске составил 7,5, в Саянске - 4,5.

У обследованных юношей и девушек г. Ангарска значение медианы латентного времени зрительно-моторной реакции превышало как верхнюю границу нормативного коридора, так и данную величину у подростков г. Саянска в 1,81,9 раза (табл. 1). Отметим, что показатель соответствовал значениям возрастной нормы, характерной для детей в возрасте 4-7 лет, тогда как к 13-16 годам латентное время реакции должно снижаться, достигая 205-273 мс [4]. Значение латентного времени реакции у юношей и девушек г. Саянска соответствовало норме. Таким образом, средняя скорость сенсомоторной реакции оценивается у подростков г. Ангарска как низкая, что отражает инертность нервных процессов, у подростков г.Саянска как средняя (уравновешенность нервных процессов между инертностью и подвижностью). У всех обследованных подростков г. Ангарска выявлено значительное превышение верхней границы диапазона нормальных значений латентного времени ПЗМР. Между тем, у жителей г. Саянска доля лиц с превышением латентного времени ПЗМР (от 300 мс и больше) составила у юношей -21,1±4,8%, у девушек - 28,6±4,1%.

Оценка показателей внимания, влияющих на качество выполнения теста, показала, что устойчивость и концентрация внимания у подростков г. Ангарска и г. Саянска соответствовали нормативным значениям, при этом у подростков г. Саянска эти показатели были несколько выше, чем у ангарчан. Низкие показатели концентрации внимания у жителей г. Ангарска отмечены в единичных случаях, у жителей г. Саянска отсутствуют. Высокие уровни концентрации внимания (от 2,0 и больше) у подростков г. Ангарска не выявлены, а у жителей г. Саянска выявлены у юношей в 4,2±2,4%, у девушек -5,0±1,9%.

Таблица 1. Характеристики простой зрительно-моторной реакции у подростков промышленных центров

Примечание: различия между показателями у подростков г. Ангарска и г. Саянска достоверны при **р < 0,01 (по критерию Ван дер Вардена)

По результатам выполнения теппинг-теста проведена оценка работоспособности подростков (табл. 2). У обследованных юношей и девушек выявлены все 5 типов работоспособности. При этом выпуклый и вогнутый варианты отмечены в единичных случаях. Распределение подростков г. Ангарска и г. Саянска по типам максимального темпа движения рук имеет значимые различия в группе девушек. Среди юношей и девушек сравниваемых городов преобладали ли-ца со средним уровнем работоспособности, представленным ровным типом кривой максимального темпа движения рук (темп движений удерживается около исходного уровня с колебаниями ±10% на протяжении всего отрезка времени). Промежуточный тип работоспособности (максимальное число движений фиксируется в течение первых двух-трех пятисекундных интервалов, затем темп движений падает более чем на 10%) встречается у подростков сравниваемых городов с частотой 15-22 на 100 обследованных. Вариант наиболее низкой работоспособности, характеризующийся нисходящим типом кривой (максимальное количество движений фиксируется в первые 15 сек, затем темп снижается более чем на 10%), выявлен в 21-32 случаях на 100 обследованных лиц.

Таблица 2. Работоспособность юношей и девушек промышленных центров (на 100 обследованных)

Примечание: различия между показателями у девушек г.Ангарска и г.Саянска достоверны при * p<0,05.

Частота выполнения теста подростками г.Ангарска и г. Саянска соответствовала средним значениям диапазона нормы и свидетельствовала об инертности нервных процессов (табл. 3), однако величины Q 25-75 у ангарчан смещены в сторону значений ниже нормы (5,7 Гц и меньше), тогда как у подростков г.Саянска диапазон Q 25-75 совпадает со средними величинами нормы. Доля лиц, выполнивших тест с частотой движений рук от 5,7 Гц и меньше, среди юношей г. Ангарска составляет 30,1±4,4%, среди юношей г.Саянска 8,3±3,2% (р<0,05). Доля девушек г. Ангарска, выполнивших тест с частотой теп-пинга 5,7 Гц и меньше, составила 38,8±4,5%. Среди девушек г. Саянска доля лиц данной группы в 2,1 раза меньше, чем среди ангарчанок - 18,5±3,6% (р<0,05). Прочие психофизиологии-ческие показатели теппинг-теста у жителей Ангарска были незначительно ниже, чем у подростков г. Саянска.

Таблица 3. Результаты выполнения теппинг-теста

Примечание: различия между показателями у подростков г.Ангарска и г.Саянска достоверны при **р < 0,01 (по критерию Ван дер Вардена)

К настоящему времени известно, что хроническое влияние атмосферных загрязнений проявляется широким спектром биологических ответов: от возникновения сдвигов в организме, биологическая значимость которых еще не совсем понятна, до явных признаков заболевания и летальных исходов. Крайние проявления, как правило, отмечаются в случаях чрезвычайного уровня воздействия, что на практике встречается очень редко [7, 8]. У основной части населения, проживающего в условиях той или иной степени загрязнения атмосферного воздуха, формируются так называемые предпато-логические состояния: физиологические, биохимические и другие изменения в организме неустановленного значения без видимых признаков нарушения здоровья [3]. Проведение теппинг-теста показало, что среди подростков г. Ангарска преобладают лица с ровным (средняя сила нерв-ной системы) и нисходящим (слабая нервная система) типами работоспособности. Подобная ситуация наблюдается и у подростков г. Саян-ска. Однако у юношей и девушек г. Ангарска выявлено снижение функциональных возможностей (частота движений рук) по отношению к диапазону нормативных значений. У подростков г. Ангарска установлена низкая скорость сенсомоторной реакции, что является признаком ухудшения функционального состояния ЦНС. Нервные процессы у подростков г.Ангарска городов являются инертными, тогда как у жителей Саянска выявлена уравновешенность нервных процессов между инертностью и подвижностью.

Выводы: функциональное состояние центральной нервной системы подростков, проживающих в условиях атмосферного загрязнения, характеризуется снижением скорости проведения нервных импульсов ЦНС, замедлением моторных реакций, выявляемых как при ПЗМР, так и при теппинг-тесте. Принимая во внимание мнение проф. В.Г. Маймулова [3], выявленные нами биологические эффекты можно отнести к категории предпатологических сдвигов, которые обуславливают риск снижения умственной и физической работоспособности подростков, и возможно развития соматической патологии.