Взаимоотношения между содержанием половых гормонов и психофизиологическими показателями в покое и после физической нагрузки у девушек 18-23 лет с различным тонусом вегетативной нервной системы

Половые гормоны способны принимать прямое участие в деятельности ЦНС (скорость переработки информации, скорость сенсомоторных реакций, торможение и угнетение условных рефлексов и др.), а также оказывать существенное влияние на высшую нервную деятельность – мобилизацию внимания, память, ассоциативное мышление, обу- чаемость и т. п. [5]. Данная особенность объясняется способностью половых гормонов и прогестерона, вырабатывающихся в яичниках и коре надпочечников, проходить через гематоэнцефалический барьер [2, 4, 13, 17]. В то же время в ряде работ убедительно показано, что содержание половых гормонов в мозге обусловлено не только их переходом через гематоэнцефалический барьер, но и их синтезом в головном мозге [14, 19, 22]. I. Zwain, S. Yen выявили, что олигодендроциты, астроциты и нейроны головного мозга крыс имеют способность вырабатывать стероидные гормоны (прогестерон, тестостерон, дигидроэпиандростерон, эстриол и эстрон) [22]. Все это означает, что образующиеся в головном мозге эстрогены и прогестерон способны оказывать существенное влияние на деятельность коры больших полушарий [7].

В связи этим целью исследования являлось изучение взаимоотношения между половыми гормонами и психофизиологическим показателями при различных воздействиях на организм человека, в том числе и при действии мышечного напряжения.

Организация и методы исследования. В исследовании принимали участие 50 студентов-добровольцев женского пола в возрасте 18–23 лет. Было проведено две серии наблюдений: 1 – в условиях относительного мышечного покоя, 2 – сразу после выполнения дозированной нагрузки на велоэргометре продолжительностью 20 мин и объемом 24 500 кг/м. Частота педалирования составляла 60 об/мин.

С помощью программно-аппаратного комплекса «Варикард 2.51» исследовали исходный тонус автономной нервной системы. На основе математического анализа вариабельности сердечного ритма [1, 6] и в зависимости от тонуса вегетативной нервной системы все обследуемые были разделены на три группы (ваготоники, нормотоники и симпато-тоники) [3]. Определялся ряд показателей, позволяющий в совокупности дать качественную оценку вегетативного баланса: стандартное отклонение кардиоинтервалов (SDNN, мc), амплитуда моды кардиоинтервалов (AMo, %), вариационный размах (MxDMn, мс), индекс напряжения (ИН, усл. ед.). В качестве индикатора вегетативного баланса выбран индекс напряжения регуляторных систем [8], который у ваготоников не превышал 30 усл. ед., у нормотоников составлял от 31 до 120 усл. ед., а у симпатотоников – от 120 усл. ед.

Измерение скорости сенсомоторных реакций осуществлялось с помощью программноаппаратного комплекса «ПС-ПсихоТест». Оценивали скорость простых (простая зрительномоторная и слухо-моторная реакции) и сложных (реакция выбора и корректурный тест (звуковой вариант)) реакций. Оценка результатов осуществлялась на основе среднего значения времени реакции, стандартного отклонения (показателя стабильности реагирования) и количества совершенных ошибок.

Исследовали содержание в сыворотке крови половых гормонов фолликулостимулирующего (ФСГ), лютинизирующего (ЛГ) гормонов, прогестерона, тестостерона, эстрадио- ла и кортизола. Забор крови осуществлялся из локтевой вены утром натощак в покое и после выполнения мышечной нагрузки на 7-8 день фолликулярной фазы.

Полученные данные обработаны с помощью прикладных программ Excel 2007, Statis-tica 6.0.

Результаты исследования. В зависимости от индивидуально-типологических особенностей баланса симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы в условиях относительного мышечного покоя выявлены различия в содержании в сыворотке крови фолликулостимулирующего гормона, тестостерона, эстрадиола и кортизола (рис. 1).

У лиц с преобладанием тонуса парасимпатической нервной системы (ваготоников) обнаружили самые низкие значения содержания ФСГ, тестостерона и кортизола по сравнению с симпатотониками и нормотониками (Р < 0,05). Низкие значения концентрации эстрадиола отмечены у нормотоников по сравнению с ваготониками и симпатотониками (Р < 0,05).

Дозированная велоэргометрическая нагрузка вызывала достоверные изменения содержания гормонов у лиц с различными типологическими особенностями вегетативной нервной системы. Если у симпатотоников выявлено снижение содержания эстрадиола и кортизола, то у нормотоников напротив обнаружено повышение содержания в сыворотке крови данных гормонов (Р < 0,05). При этом у лиц с преобладанием тонуса парасимпатического отдела нервной системы обнаружено самое высокое содержание прогестерона (6,19 ± 0,47 нмоль/л) по сравнению с симпато-тониками 4,95 ± 0,38 нмоль/л (Р < 0,05) и нормотониками 5,11 ± 0,31 нмоль/л (Р < 0,05).

Параллельно у этих групп испытуемых были исследованы показатели скорости простых сенсомоторных реакций (рис. 2). В условиях относительного мышечного покоя были отмечены достоверные различия в скорости слухо-моторных реакций у ваготоников 148,13 ± 4,43 мс, у симпатотоников 166,03 ± ± 6,07 мс и нормотоников 162,4 ± 4,43 мс (Р < 0,05). Причем в группе симпатотоников наблюдалось самое большое число ошибок при исследовании зрительно-моторной реакции. А при анализе показателей слухо-моторной реакции меньше всего ошибок допустили ваготоники (Р < 0,05).

Рис. 1. Влияние мышечной нагрузки на содержание гормонов в сыворотке крови у лиц с различным уровнем вегетативного баланса: В – ваготония, Н – нормотония, С – симпатотония; * – Р < 0,05, различия достоверны по сравнению с группой студентов с ваготонией; ** – Р < 0,05, различия достоверны по сравнению с группой студентов с нормотонией

Fig. 1. Influence of exercise on plasma hormone concentration in people with different levels of vegetative balance: В – vagotonia (parasympathicotonia), Н – normotonia, С – sympathotonia;

* – P < 0.05, differences are significant as compared to the students with vagothonia,

** – P < 0.05, differences are significant as compared to the students with normotonia

Существенные различия установлены при исследовании сложных сенсомоторных реакций у лиц с различным уровнем вегетативного баланса (рис. 3). Причем наименьшее значение времени сложных сенсомоторных реакций обнаружено у симпатотоников, а наибольшее время отмечено у нормотоников и ваготоников.

Дозированная велоэргометрическая нагрузка оказывала значительное влияние на скорость простых и сложных сенсомоторных реакций. Причем если в покое симпатотоники имели самую высокую скорость простых зрительно-моторных реакций, то после выполнения физической нагрузки у них также фиксировалась самая высокая скорость психомоторных реакций. Однако заслуживает внимания тот факт, что после дозированной нагрузки количество ошибок во всех группах достоверно снизилось.

Заключение. Современные данные по влиянию эстрогенов и прогестерона на функциональную активность головного мозга, нейроглию и синоптические процессы свидетельствуют о том, что проникая через гематоэнцефалический барьер, они воздействуют на соответствующие рецепторы нервных клеток, в том числе и адренергетические нейроны. Эстрогены и прогестерон контролируют выделение гонадолиберинов нейронами гипоталамуса и оказывают влияние на продукцию ЛГ и ФСГ в гипоталамусе [10, 15]. Именно через цитозольные и нецитозольные рецепторы эстрогенов и прогестерона в нейронах мозга половые гормоны влияют на функциональное состояние нейронов [9, 12, 16, 20].

Чтобы выяснить взаимосвязь между уровнем гормонов в сыворотке крови и показателями сенсомоторных реакций мы определяли коэффициент корреляции (r) Пирсона между этими показателями.

В результате проведенных нами исследований было установлено, что у лиц с преобладанием тонуса парасимпатической системы в покое (по сравнению с нормотониками и сим-патотониками) – самые низкие концентрация среднее значение времени простых реакции

Фон

Нагрузка

Фон

Нагрузка

■ Ваготомия

■ Нормотония

□ Симпатотонин

Слухо-моторная реакция

Простая зрительномоторная реакция

Рис. 2. Влияние мышечной нагрузки показатели простых сенсомоторных реакций у лиц с различным уровнем вегетативного баланса: * – Р < 0,05, различия достоверны по сравнению с группой студентов с ваготонией; ** – Р < 0,05, различия достоверны по сравнению с группой студентов с симпатотонией

Fig. 2. Influence of exercise on the indicators of simple sensomotor reactions in people with different levels of vegetative balance: * – P < 0.05, differences are significant as compared to the students with vagothonia, ** – P < 0.05, differences are significant as compared to the students with sympathotonia среднее значение времени сложных реакции

НН

■ Ваготонин

Нормотония

□ Симпатотония

Нагрузка

Фон

Нагрузка

Реакция выбора

Корректурный тест

Рис. 3. Влияние мышечной нагрузки показатели сложных сенсомоторных реакций у лиц с различным уровнем вегетативного баланса: * – Р < 0,05, различия достоверны по сравнению с группой студентов с симпатотонией

Fig. 3. Influence of exercise on the indicators of complex sensomotor reactions in people with different levels of vegetative balance: * – P < 0.05, differences are significant as compared to the students with sympathotonia

ФСГ, ЛГ, тестостерона и кортизола, но самые высокие значения концентрации прогестерона и эстрадиола. Параллельно у них фиксируется более высокая и стабильная скорость простых сенсомоторных реакций и меньшее количество допускаемых ими ошибок. При этом между содержанием ФСГ и количеством ошибок при слухо-моторной реакции коэффициент корреляции равнялся 0,85 (р < 0,01), а между концентрацией кортизола и количеством ошибок при простой зрительно-моторной реакции – r = –0,53 (р < 0,05), а при слухо-моторной реакции – r = –0,62 (p < 0,05).

У лиц с преобладанием в условиях покоя тонуса симпатической нервной системы выявлены наибольшие значения времени простой зрительно-моторной и слухо-моторной реакции. Причем они совершали наибольшее количество ошибок по сравнению с вагото-никами и нормотониками. Однако достоверных корреляционных связей между психофизиологическими показателями и концентрациями гормонов в сыворотке крови у них не обнаружено.

У нормотоников при балансе парасимпатического и симпатического тонуса выявлены отрицательные связи между ФСГ и количеством ошибок при реакции выбора (r = –0,50; р < 0,05) и положительные связи между ЛГ и количеством ошибок при простой зрительномоторной реакции (r = 0,49; р < 0,05), между концентрацией эстрадиола и количеством ошибок при выполнении корректурного теста (r = 0,65; р < 0,01).

После выполнения дозированной велоэр-гометрической нагрузки эти связи или усиливаются, или остаются такими же. И только у лиц с преобладанием тонуса симпатической нервной системы заметно возросло количество положительных корреляционных связей между ФСГ, ЛГ и эстрадиолом и показателями скорости реакции на свет и звук и количество ошибок.

Итак, в условиях относительного покоя у лиц с преобладанием тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы выявлены самые низкие значения (р < 0,05) концентрации в сыворотке крови ФСГ, тестостерона и кортизола. Параллельно у них обнаружена самая быстрая скорость слухомоторной реакции и они допускали меньше всего ошибок, по сравнению с нормотониками и симпатотониками. А при исследовании сложных сенсомоторных реакций наименьшее значение времени обнаружено у симпатото-ников.

Физическая нагрузка вызывала снижение эстрадиола и кортизола у симпатотоников, а у нормотоников отмечено достоверное повышение этих гормонов после дозированной нагрузки. У ваготоников в этих условиях отмечено самое большое повышение прогестерона (р < 0,05). Во всех группах после выполнения дозированной нагрузки достоверно снижалось количество ошибок.

Максимальное число корреляционных связей отрицательной направленности обнаружено у ваготоников между содержанием ФСГ, эстрадиола, кортизола и количеством допускаемых ошибок в реакции выбора, корректурном тесте, слухо-моторной реакции в условиях относительного мышечного покоя. После выполнения мышечной нагрузки отмечены только достоверные положительные связи у симпатотоников и нормотоников, между содержанием гормонов и психофизиологическими показателями.