Психофизиологические особенности студентов, проживающих в различных климатогеографических зонах Магаданской области

Магаданская область является регионом с разной степенью экстремальности природноклиматических факторов. Областной центр Магадан находится в умеренном поясе приморской природно-климатической зоны, относится к гипокомфортной зоне лесотундры. Зима длительная и холодная. Лето короткое и прохладное, с частыми ветрами и туманами. В городе районного значения Сусуман климат континентальный субарктический с очень холодной сухой зимой, коротким прохладным летом и малым количеством осадков. В Сусу-манском районе преобладающими природными зонами являются лесотундра и тундра.

Расстояние от Магадана до Сусумана составляет 626 км по автодороге, а по прямой – 385 км.

Природно-климатические условия Крайнего Северо-Востока России (холод, колебания атмосферного давления, резкая фотопериодичность, ультрафиолетовая недостаточность и т. д.) предъявляют повышенные требования к функциональным системам организма человека, снижая его психофизиологические резервы, создают риск нарушения здоровья северян в процессе онтогенеза [1, 2]. К этим факторам добавляются социальноэкономические трудности, значительная отдаленность северных регионов от центральных районов страны, недостаточно качественная квалифицированная медицинская помощь, что, несомненно, оказывает влияние на показатели здоровья и качество жизни подрастающего поколения северян [1–3].

Центральная нервная система обеспечивает адаптацию организма к условиям внешней среды. Одним из основных функциональных свойств нервной системы является подвижность нервных процессов, которая характеризуется скоростью возникновения возбудительного и тормозного процессов, определяет скорость центральной переработки информации, влияет на умственную работоспособность и особенности стрессоустойчивости личности [4–6]. Для оценки функционального состояния центральной нервной системы, динамики нервных и когнитивных процессов исследователи применяют сенсомоторные тесты [7–9]. Немногочисленными являются исследования психофизиологических реакций молодых людей Крайнего Севера.

Цель исследования – определить особенности скорости сенсомоторных реакций у юношей-студентов, проживающих в приморской (г. Магадан) и континентальной (г. Сусуман) зонах Магаданской области.

Материал и методы

Для оценки психофизиологических показателей юношей-уроженцев различных климатогеографических зон Магаданской области были обследованы 37 студентов СевероВосточного государственного университета г. Магадана (средний возраст 17,9 ± 0,1 года) – группа I; 30 студентов Сусуманского профессионального лицея г. Сусумана (17,6 ± 0,2 года) – группа II. Большую часть студентов Су-сумана составили юноши северных поселков района, проживающие в общежитии.

Определение латентного периода простой зрительно-моторной реакции (ПЗМР) и реакции выбора (РВ) проводили на аппаратнопрограммном комплексе «НС–ПсихоТест», «Нейрософт» (г. Иваново, Россия) в первой половине дня. По Т.Д. Лоскутовой [10] рассчитывались интегральные показатели функционального состояния ЦНС: функциональный уровень системы (ФУС), устойчивость реакции (УР) и уровень функциональных возможностей (УФВ). Уровень ситуативной (СТ) и личностной (ЛТ) тревожности определяли шкалой Спилберга– Ханина. При 46 и более баллов регистрировали высокую тревожность [11].

Результаты подвергнуты статистической обработке с применением пакета прикладных программ Excel и Statistica v.10. Анализ значимости различий между показателями производили при помощи t-критерия Стъюдента при условии нормального распределения. Проверку нормальности распределения производили критерием Шапиро – Уилка. Производили вычисление средней арифметической (М), ее ошибки (± m), медианы (Me) и интерквартильного размаха в виде 25 и 75 процентилей (С25 и С75). Для оценки значимости процентных долей применяли χ2-критерий с поправкой Йетса. Различия считали статистически значимыми при р < 0,05. С помощью коэффициента корреляции Спирмена устанавливали зависимость параметров. Исследование проводилось с соблюдением требований биомедицинской этики (протокол заседания комиссии по биоэтике ФГБУН Института биологических проблем Севера ДВО РАН № 001/019 от 29.03.2019 г.).

Результаты исследования

В таблице представлены показатели, характеризующие психофизиологический статус по показателям сенсомоторных реакций студентов приморской и континентальной зон Магаданской области. В группе магаданцев средние показатели времени реакции ПЗМР достигали верхних лимитов нормы, а у юношей Сусумана превышали их [10].

Сравнительный анализ параметров сенсомоторных реакций у юношей показал, что у юношей Сусумана из 14 исследуемых показателей сенсомоторных реакций статистически значимые различия (p < 0,05) по восьми.

Из таблицы видно, что время реакции ПЗМР и СКО ПЗМР в группе магаданских студентов статистически значимо (p < 0,05) ниже сверстников Сусумана. В обеих группах были лица, у которых регистрировали превышение нормативов [10] времени ПЗМР, о чем свидетельствует показатель С75 и процентное распределение: у 38 % (n = 14) магаданцев и 63 % (n = 19) сусуманцев (χ2 = 3,35; p = 0,067); СКО ПЗМР: 19 % (n = 7) и 30 % (n = 9) (χ2 = 0,59; p = 0,441) соответственно. Это говорит о низком уровне сенсомоторного реагирования, инертности и неуравновешенности нервных процессов обследуемых лиц.

Успешное выполнение сенсомоторных реакций требует оптимального уровня активации ЦНС. Средний показатель по методике

«Реакция выбора» в обеих группах студентов практически одинаков и находился в средних пределах нормы (см. таблицу) [10]. Средний показатель СКО РВ студентов Сусумана значительно (p < 0,05) превышал показатель магаданцев.

Показатели функции ЦНС: ФУС, УР, УФВ у юношей обеих групп соответствовали нормативам физиологической нормы (см. таблицу) [10]. Процентное распределение обследуемых по данным показателям также выявило лиц с низким функциональным уровнем ЦНС, соответствующим состоянию первой и второй степени патологии, указывающим на формирование астенизации и снижение работоспособности: по показателю ФУС в группе I у 40 % (n = 15) и в группе II у 47 %(n = 14) (χ2 = 0,07; p = 0,799); низкий показатель УР 11 % (n = 4) и 13 % (n = 4) (χ2 = 0,00; p = 0,951), низкий показатель УФВ 8 % (n = 3) и 20 % (n = 6) (χ2 = 1,12; p = 0,290) соответственно у магаданцев и сусуманцев.

Так, среди юношей, проживающих в континентальной зоне, намного чаще встречаются лица с признаками утомления ЦНС и низкой работоспособностью. Число ошибочных реакций на дифференцировочный сигнал у сусуманцев в два раза больше (p < 0,05), чем

Таблица

Table

Показатели сенсомоторных реакций юношей-студентов различных климатогеографических зон Магаданской области Indicators of sensorimotor reactions by young students of different climatic and geographic zones of Magadan region

Показатель Indicator Группа I Group 1 Магадан Magadan (n = 37) (M ± m) Me (С25; С75) Группа II Group II Сусуман Susuman (n = 30) (M ± m) Me (С25; С75) Методика «Простая зрительно-моторная реакция» Simple visual-motor response Простая зрительно-моторная реакция, мс Simple visual-motor response, ms 231 ± 4,61* 227 (208; 252) 257 ± 9,1 250 (220; 270) Среднеквадратичное отклонение ПЗМР, мс STD SVMR, ms 65 ± 5,25* 55 (43; 90) 82 ± 8,3 74 (43,0; 101) Запаздывание, количество Delayed responses, number of responses 0,59 ± 0,23* 0,0 (0,0; 1,0) 5,87 ± 1,30 5,0 (0,0; 7,0) Опережение, количество Advanced responses, number of responses 7,57 ± 0,79 8 (3,0; 11,0) 8,87 ± 0,94 8,0 (6,0; 11,7) Коэффициент точности, усл. ед Accuracy coefficient, c.u. 0,11 ± 0,01* 0,12 (0,05; 0,17) 0,17 ± 0,02 0,17 (0,11; 0,21) ФУС, усл. ед. FLS, c.u. 4,20 ± 0,08 4,2 (3,9; 4,6) 3,99 ± 0,11 4,1 (3,7; 4,3) УР, усл. ед. RS, c.u. 1,86 ± 0,07 1,9 (1,6; 2,1) 1,75 ± 0,12 1,7 (1,3; 2,2) УФВ, усл. ед. LFA, c.u. 3,48 ± 0,08 3,5 (3,2; 3,7) 3,30 ± 0,13 3,4 (2,9; 3,8) Методика «Реакция выбора» Сhoice reaction Реакция выбора, мс Сhoice reaction, ms 369 ± 9,15 357 (327; 399) 365 ± 8,17 350 (330; 395) Среднеквадратичное отклонение РВ, мс STD CR, ms 78 ± 3,17* 78 (64; 88) 100 ± 4,50 95 (80; 110) Ошибки на дифференцировку, количество Differentiation errors, times 3,70 ± 0,38* 3,5 (2,0; 6,0) 7,0 ± 1,19 5,0 (3,3; 7,0) Запаздывание, количество Delayed responses, number of responses 0,57 ± 0,15* 0,0 (0,0; 1,0) 5,7 ± 1,36 3,5 (0,0; 8,5) Опережение, количество Advanced responses, number of responses 7,3 ± 0,94 6,0 (3,0; 10,0) 7,3 ± 0,69 6,5 (5,0; 10,0) Коэффициент точности, усл. ед. Accuracy coefficient, c.u. 0,15 ± 0,01* 0,14 (0,10; 0,21) 0,22 ± 0,01 0,21 (0,16; 0,25) у магаданцев. Соответственно, у сусуманцев регистрировали слабую концентрацию внимания и низкое функциональное состояние ЦНС у 73 % лиц (n = 22), а среди магаданцев - у 49 % лиц (n = 18) (х2 = 3,23; р = 0,072). Это может проявляться повышенным утомлением и снижением умственной работоспособности в процессе учебной деятельности. Отметим, что при устном опросе многие студенты Сусумана говорили, что не высыпаются и поздно ложатся спать, что, очевидно, приводит к ухудшению сенсомоторной интеграции.

Как видно из таблицы, в обеих группах юношей регистрировалось преобладание опережающих ответов над запаздывающими при выполнении сенсомоторных тестов. Это явно указывает на неуравновешенность нервных процессов возбуждения и торможения в ЦНС. Отметим, что у юношей Магадана количество запаздывающих реакций значительно (р < 0,01) меньше, чем у сусуманцев (см. таблицу).

Коэффициент точности выполнения задания у студентов Сусумана значительно (р < 0,05) превышал этот показатель магаданских сверстников при выполнении обеих сенсомоторных реакций (см. таблицу) и превышал референсные значения [10]. Это указывает на слабость нервных процессов и низкую эффективность произвольного внимания юношей Сусумана. Показано, что студенты с высоким уровнем подвижности и силы нервных процессов характеризуются большей успешностью в учебе, умственной работоспособностью, устойчивостью к стрессу и балансом симпатической и парасимпатической нервной системы [12-13].

Скорость и точность показателей сенсомоторного реагирования зависит также от эмоциональных факторов, свойств личности, тревоги и т. д. [14-16]. Анализ данных показал, что уровень ситуативной и личностной тревожности у юношей обеих групп находился в умеренных пределах: СТ 33,0 ± 1,52 и ЛТ 35,0 ± 1,39 в группе магаданских студентов и СТ 36,0 ± 1,21 и ЛТ 36,0 ± 1,36 баллов в группе сусуманцев. Умеренный уровень тревожности считается оптимальным для успешной деятельности. У жителей Сусумана средний уровень СТ значимо (р < 0,05) выше сверстников Магадана. При этом высокий показатель СТ и ЛТ регистрировали у 13 % (n = 4), а среди магаданцев СТ - 5 % (n = 2) и ЛТ -11 % (n = 4) (х2 = 0,49; р = 0,484 по СТ), (X2 = 0,00; р = 0,950 по ЛТ).

Корреляционный анализ уровня тревожности с показателями сложной сенсомоторной реакции показал достоверно значимые положительные связи СТ: с количеством ошибок на дифференцировочный сигнал (г = 0,35; р < 0,05) у студентов Сусумана; с количеством запаздывающих реакций (г = 0,45; р < 0,05) у студентов Магадана. В эмоциональной ситуации дефицита времени состояние тревожности влияет на общую работоспособность и когнитивную деятельность, что подтверждает данные исследователей [17, 18].

Таким образом, сравнительный анализ психофизиологических параметров юношей разных климатогеографических зон показал, что из 14 исследуемых показателей сенсомоторных реакций по восьми установлены статистически значимые различия (р < 0,05) (см. таблицу) и по уровню ситуативной тревожности (р < 0,05).

Заключение

Проведенное исследование показало, что у студентов континентальной зоны Магаданской области психофизиологические параметры сенсомоторного реагирования были в разной степени хуже по сравнению со сверстниками приморской зоны.

При выполнении сенсомоторных тестов у сусуманцев значительно ниже стабильность и точность выполнения задания, значительно больше запаздывающих реакций и ошибок при дифференцировке зрительных стимулов (р < 0,05), выше время простой зрительномоторной реакции. Соответственно, у юношей Магадана, по сравнению со сверстниками из Сусумана, наблюдается большая подвижность, уравновешенность и сила нервных процессов, лучше концентрация внимания и функциональная активность ЦНС. Юноши Сусумана характеризуются в основном инертностью нервных процессов, неуравновешенностью с преобладанием процессов возбуждения и слабостью нервной системы, низкой концентрацией внимания. Студенты Магадана характеризуются средним уровнем силы и подвижности нервных процессов, с преобладанием процессов возбуждения.

Можно заключить, что на уровень сенсомоторного реагирования студентов оказывают влияние региональные климатогеографические факторы в сочетании с социальноэкономическими, в т. ч. условиями прожива- ния учащихся. В обеих группах были студенты, у которых регистрировали низкую подвижность и слабость нервных процессов, нарушение стабильности реакции на световые стимулы, ослабленное внимание и низкое текущее функциональное состояние ЦНС.

Гипокомфортные условия континентальной зоны Магаданской области являются дополнительной функциональной нагрузкой для организма юношей. Психофизиологическая «цена» адаптации сусуманцев проявляется в снижении функциональных резервов ЦНС, инертности и слабости нервных процессов, низкой концентрации внимания, нервнопсихическом напряжении, более быстром развитии умственного и физического утомления и, возможно, формировании астенических состояний. Важно учитывать региональный климатогеографический фактор при оценке психофизиологического состояния и развития детско-подростковой северной популяции и при разработке рекомендаций в сфере профилактической медицины и психологопедагогической практики.