Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ СПЕЦИФИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ ВОЗДУХА НА ПЕРИФЕРИЧЕСКИЙ СОСУДИСТЫЙ ТОНУС СТУДЕНТОВ (НА ПРИМЕРЕ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ)

Любимов В.Б. 1 Ларионов М.В. 2 Перевозчикова Т.А. 3
1 Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского
2 Балашовский институт (филиал) Саратовского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского
3 Камышинский филиал Волгоградского медицинского колледжа
Некоторые экологические показатели окружающей человека среды, прежде всего токсические ингредиенты воздуха, определяют его самочувствие и физическое состояние. С помощью корреляционного анализа установлена тесная связь загрязнения атмосферы городов Волгоградской области сульфидом водорода с отклоняющимися от нормы вазомоторными функциями наружных кожных покровов у студентов медицинских колледжей на этих территориях. У студенток из экологически проблемных районов проявляются симпатикотонические и смешанные вазомоторные реакции. Среди юношей-студентов, проживающих на территориях со значительной техногенной нагрузкой, распространены реакции ваготонии. Кроме того, достаточно велика роль социально-психологических воздействий на организм студентов, что достоверно проявляется в их высокой корреляции с отклоняющимися от физиологической нормы ответными вазомоторными реакциями.
загрязнители
атмосферный воздух
корреляционный анализ
вазомоторные реакции
кровеносные сосуды
студенты
1. Кузнецова А.В. Оценка экологической безопасности объектов недвижимости города Волгограда // Ползуновский вестник. – № 4–2. – 2011. – С. 67–69.
2. Ларионов М.В. Биоаккумуляция некоторых токсикантов в зависимости от мощности техногенного фактора // Актуальные вопросы науки: материалы XII Международной научно-практической конференции (Москва, 24.01.2014). – М.: Спутник + , 2014. – № 12. – С. 10–12.
3. Ларионов М.В. Биоиндикационные исследования уровня загрязнения приземной атмосферы городских территорий Среднего и Нижнего Поволжья // Фундаментальные и прикладные исследования: проблемы и результаты: сборник I Международной научно-практической конференции (Новосибирск, 25 октября 2012 г.). – Новосибирск: НГТУ, 2012. – № 1. – С. 21–27.
4. Ларионов М.В. Влияние степени загрязнения окружающей среды на здоровье населения в Саратовской области / М.В. Ларионов, Н.В. Ларионов // Вестник Оренбургского государственного университета. – 2009. – № 4 (98). – С. 122–126.
5. Ларионов М.В. Зависимость заболеваемости подростков-жителей Саратовской области от состояния окружающей среды / М.В. Ларионов, Н.В. Ларионов // Вестник Волгоградского государственного университета. Серия. 3. Экономика. Экология. – 2010. – № 2 (17). – С. 211–216.
6. Ларионов М.В. Зеленые насаждения как фактор экологической стабилизации антропогенной среды и сохранения здоровья населения / М.В. Ларионов, Н.В. Ларионов // Проблемы и мониторинг природных экосистем: сборник статей Международной научно-практической конференции (Пенза, октябрь 2014 г.). – Пенза, 2014. – С. 85–88.
7. Ларионов М.В. Особенности накопления техногенных тяжелых металлов в почвах городов Среднего и Нижнего Поволжья // Вестник Томского государственного университета. – 2013. – № 368. – С. 189–194.
8. Ларионов М.В. Оценка экологического состояния городской среды в Среднем и Нижнем Поволжье методом экологического картографирования // Достижения вузовской науки: сборник материалов I Международной научно-практической конференции (Новосибирск, 10 декабря 2012 г.). – Новосибирск: НГТУ, 2012. – № 1. – С. 31-36.
9. Ларионов М.В. Совершенствование механизма экологического аудирования в системе экологического менеджмента // Науки о Земле на современном этапе: материалы XI Международной научно-практической конференции (Москва, 14.02.2014). – М.: Спутник+, 2014. – № XI. – С. 59–61.
10. Ларионов М.В. Содержание техногенных тяжелых металлов в приземном слое воздуха урбанизированных территорий Поволжья / М.В. Ларионов, Н.В. Ларионов // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 2. – С. 366. – URL: http://www.science-education.ru/102-6063 (дата обращения 25.01.2015).
11. Ларионов М.В. Содержание тяжелых металлов в листьях городских древесных насаждений // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. – 2012. – № 10. – С. 71–75.
12. Любимов В.Б. Математические методы в экологии: учеб. пособие / В.Б. Любимов, К.В. Балина и др. – Брянск: РИО БГУ, 2013. – 224 с.
13. Многотомное руководство по неврологии. Т. 2. Семиотика и диагностика нервных заболеваний / Н.К. Боголепов, И.М. Иргер, А.М. Кун и др. – М.: Медгиз, 1962. – 608 с.
14. Larionov M.V. To the question about the impact of oil products and waste on the soil / M.V. Larionov, N.V. Larionov // Фундаментальные и прикладные исследования в современном мире: материалы VI Международной научно-практической конференции (Санкт-Петербург, 17 июня 2014 г.). – СПб., 2014. – Т. 1. – № 6. – С. 155–156.
15. Larionov N.V. Eco-analytical research of some xeno-biotics in soils / N.V. Larionov, M.V. Larionov // Фундаментальные и прикладные исследования в современном мире: материалы VI Международной научно-практической конференции (Санкт-Петербург, 17 июня 2014 г.). – СПб.: Стратегия будущего, 2014. – Т. 1. – № 6. – С. 153–155.

Географически Волгоградская область расположена на юге Российской Федерации. Область характеризуется засушливыми климатическими условиями с аномальными проявлениями погодных факторов: суховеев, дефицита осадков. С точки зрения экономического потенциала Волгоградская область является развитым промышленным регионом с густой сетью автомобильных и речных транспортных магистралей. Несмотря на то, что в последние годы объемы промышленного и агропромышленного производства находятся на невысоком уровне, по сравнению с концом 20 столетия, все же уровень техногенного загрязнения воздушной среды остается высоким. Существенный вклад в общее химическое загрязнение атмосферы оказывает городской транспорт, количество которого с каждым годом растет. В результате в настоящее время актуальна проблема загрязнения атмосферного воздуха специфическими загрязняющими веществами, главными среди которых являются монооксид углерода, оксиды азота, фтористый водород, сульфид водорода, фенол и ряд других токсических ингредиентов [1]. Так как человек живет в наземно-воздушной среде, то гигиеническое качество воздуха имеет первоочередное значение для его нормального самочувствия и физического развития. Поэтому важно установить, какие именно токсиканты влияют на параметры снижения здоровья населения городов.

В работах М.В. Ларионова и соавт. отмечается, что неудовлетворительное качество окружающей среды может являться непосредственной причиной угнетения живых организмов и различных болезненных состояний и дисгармоничного развития организма у людей, населяющих техногенно загрязненные районы [2–12, 14, 15]. Кроме того, на состояние здоровья людей могут в значительной степени влиять социально значимые, медико-биологические, а также разнообразные случайные причины.

Функциональное состояние периферических кровеносных сосудов (капилляров) можно анализировать визуально с помощью вазомоторных функций кожи, так как автономная (вегетативная) нервная система (ВНС) регулирует в ней кровоток.

Цель исследования

Анализ влияния токсикантов в составе атмосферных выбросов на периферический тонус кровеносных сосудов (капилляров) с помощью вычисления коэффициента корреляции наличия / отсутствие зависимости данных веществ с вазомоторными реакциями кожных покровов студентов медицинских колледжей Волгоградской области (гг. Урюпинск, Камышин, Михайловка).

Материалы и методы исследований

У молодых людей и девушек, являющихся обучающимися медицинских колледжей указанных районов, анализировалось состояние отделов ВНС с помощью штриховых механических воздействий сверху вниз на наружные кожные покровы рукояткой неврологического молоточка. Соответствующий цвет дермографических реакций (местной реакции дермографизма) демонстрирует преимущественное воздействие на микроциркуляцию сосудов симпатического / парасимпатического отделов ВНС [13].

Фактическое психоэмоциональное состояние молодых людей тесно связано с их социальным статусом и психологическими особенностями их личности. Поэтому в анализе указанные состояния учтены как социально-психологические факторы, совокупность которых включает материальную обеспеченность семей, условия проживания, доступность медицинской помощи, подверженность различным стрессовым реакциям, особенности поведения. Собирались и учитывались сведения из личных карт обучающихся, проводились соответствующие собеседования с ними и их родителями.

Корреляционный анализ выполнен с использованием работы В.Б. Любимова и соавторов [12]. Экспериментальные исследования и определение коэффициентов корреляции выполнялись в 95-процентном доверительном диапазоне (p < 0,05) и при значениях критерия Стьюдента, соответственно, выше табличного (t > 3).

Результаты исследования и их обсуждение

В табл. 1 отражены результаты экспериментального исследования и последующего анализа вазомоторных реакций у девушек.

Исследования показали, что среди вазомоторных реакций у девушек, обучающихся в медицинских колледжах, расположенных в антропогенно загрязненных районах (гг. Камышин, Михайловка), преобладают ваготонические реакции микроциркуляции крови (местный дермографизм красного цвета), реакции промежуточного типа между ваготоническими и симпатикотоническими проявлениями и нормальные реакции (дермографизм бледно-розового цвета). Максимальный процент лиц с нормальной дермографической реакцией (46,5 %) установлен в г. Урюпинске с низким уровнем техногенного химического загрязнения воздуха. Проценты симпатикотоников в целом невысоки, за исключением района с незначительным загрязнением атмосферы (15,4 %).

В табл. 2 содержатся результаты исследования ответных вазомоторных реакций у юношей-студентов.

Таблица 1

Изучение вазомоторных реакций кровеносных сосудов кожи девушек-студенток (2009–2014 гг.)

Районы исследования

Урюпинск (экол. ранг тер. I)

Камышин (экол. ранг тер. II)

Михайловка (экол. ранг тер. III)

Вазомоторные проявления кожи:

n = 269

n = 253

n = 335

Физиол. норма, %

46,5

28,2

23,5

Ваготоники, %

25,6

15,4

18,9

Симпатикотоники, %

4,3

29,6

28,4

Промежут. типа, %

23,6

26,8

29,2

Примечание. Показатель статистической достоверности различий в группах и значения критерия Стьюдента: p < 0,05, t > 3.

Таблица 2

Изучение вазомоторных реакций кровеносных сосудов кожи молодых людей (2009–2014 гг.)

Районы исследования

Урюпинск (экол. ранг тер. I)

Камышин (экол. ранг тер. II)

Михайловка (экол. ранг тер. III)

Вазомоторные проявления кожи:

n = 128

n = 155

n = 136

Физиол. норма, %

57,2

31,8

34,3

Ваготоники, %

19,4

24,5

27,9

Симпатикотоники, %

6,7

15,3

16,5

Промежут. типа, %

16,7

28,4

21,3

Примечание. Показатель статистической достоверности различий в группах и значения критерия Стьюдента: p < 0,05, t > 3.

В экологически чистом районе (Урюпинск) у парней (57,2 %) преобладают вазомоторные реакции в пределах нормы. Здесь стоит добавить, что в остальных исследованных районах данные показатели превысили отметку в 30 %. Также в Урюпинске у юношей отчетливо проявляется парасимпатическая иннервация капилляров. Проценты лиц с симпатической иннервацией периферического кровотока наиболее высоки (15,3 и 16,5 %) в районах, испытывающих нагрузку со стороны аэротехногенных токсикантов (Камышин, Михайловка). Максимум лиц-ваготоников (24,5 и 27,9 %) соответствует гг. Камышину, Михайловке, что объясняется агрессивным влиянием на их организм загрязняющих веществ в составе атмосферного воздуха.

Влияние экологических факторов на отклонения в работе ВНС и периферической кровеносной системы оценивалось при помощи вычисления коэффициентов корреляции. В итоге установлено: на отклоняющиеся дермографические реакции кожи студентов медицинских колледжей Волгоградской области среди специфических загрязняющих веществ в атмосферном воздухе оказывает влияние сульфид водорода (дигидросульфид).

Графическое отражение выполненных расчетов представлено на рис. 1.

pic_35.tif

Рис. 1. Гистограмма коэффициентов корреляции между отклоняющимися параметрами кожных вазомоторных реакций и среднегодовых значений загрязненности атмосферы сульфидом водорода

В группах студентов мужского пола получены следующие данные. В районе с высокой техногенной нагрузкой (Михайловка) сульфид водорода тесно коррелирует с изучаемым физиологическим параметром кожи у ваготоников: r = 0,59. В этом же районе установлена средняя положительная корреляция между сравниваемыми показателями в группе симпатикотоников: r = 0,41. В экологически чистом районе (Урюпинск) значение корреляции незначительное, хотя она прямая и характерна для смешанного типа местных дермографических реакций: r = 0,26. В районе с незначительной степенью загрязнения атмосферы средние положительные показатели корреляции характерны для групп парней с проявлением ваготонии (r = 0,42) и симпатикотонии (r = 0,33).

В группах обследуемых студенток ‒ несколько иная картина. В техногенно загрязненном районе – Михайловке – прямая корреляция установлена для групп лиц с проявлением ваготонии (r = 0,28) и переходных реакций между контрастными вазомоторными реакциями на механическое воздействие на кожные покровы (r = 0,51), причем в последнем случае корреляция более отчетливая. В Урюпинске сульфид водорода слабо коррелирует с парасимпатическим типом иннервации капилляров (группа ваготоников): r = 0,25. В Камышине прямая корреляция установлена между данным токсикантом и обеими контрастными реакциями местного дермографизма: ваготонии (r = 0,36) и симпатикотонии (r = 0,52). В последнем случае корреляция более тесная.

Для повышения объективности представленных экспериментальных данных и для полноты картины измерений и наблюдений проведен корреляционный анализ возможности влияния социально-психологических факторов риска здоровью на тонус периферической кровеносной системы. Гистограммы данного корреляционного анализа отображены на рис. 2.

Графические изображения на представленных рисунках показывают, что в отдельных районах социально-психологические факторы имеют приоритетное значение для дисфункций ВНС в группах студенческой молодежи.

В группах студенток (ваготоников) во всех трех районах исследования проявлены парасимпатический тип иннервации капилляров визуально в форме ярко-красных штриховых полосок на кожных покровах. Коэффициенты корреляции составили 0,71, 0,58, 0,65 (соответственно для Урюпинска, Камышина, Михайловки). Средняя положительная корреляция статистически связывает смешанный тип вазомоторных реакций кожи с совокупностью социально-психологических факторов: r = 0,53.

pic_36.tif

Рис. 2. Гистограмма корреляции между отклоняющимися параметрами дермографизма и социально-психологическими факторами риска здоровью

Группы студентов-юношей имеют свои особенности. Социально-психологические факторы достоверно коррелируют с реакциями кожи ваготонического типа (бледная, белая окраска штриховых линий), что свидетельствует о регуляции периферического кровотока парасимпатическим отделом ВНС: r = 0,53 (Урюпинск), r = 0,65 (Камышин). В районе с высокой загрязненностью воздуха (Михайловка) решающее значение в регуляции кровообращения в кожных капиллярах имеет симпатическая ВНС (группа симпатикотоников): r = 0,56.

Заключение

Полученные высокие значения процентов выявленных студентов со смешанным типом реагирования кожи на механическое раздражение, демонстрирующие определенную дисфункцию симпатического и парасимпатических отделов вегетативной нервной системы, в целом характерны для всех рассмотренных урбанизированных районов, причем в городах со средней и высокой антропогенной нагрузкой эти параметры достигают максимумов. Объективно это сводится к четырем важнейшим причинам:

1) возрастным;

2) половым;

3) экологическим;

4) социально-психологическим.

Корреляционный анализ наглядно показывает, что экологический фактор в форме определенного уровня техногенного загрязнения атмосферы обусловливает конкретный тип регуляции ВНС кровотока в периферических сосудах в зависимости от пола студентов.

В группе студенток техногенный фактор вызывает проявление симпатикотонии и смешанных вазомоторных функций, т.е. при повышении уровня химического загрязнения воздуха вектор работы ВНС в данной группе лиц смещается в сторону симпатического типа иннервации периферических кожных кровеносных сосудов и, соответственно, стимуляции циркуляции (усиления давления) крови в них. В результате у студенток наблюдается активизация двигательной активности и жизнедеятельности, повышенная эмоциональность, частые невротические состояния, что соотносится также с их половозрастными особенностями физиологии в данный период онтогенеза.

Для студентов мужского пола иннервация периферических кровеносных сосудов с ростом степени аэротехногенной загрязненности воздуха идет преимущественно с помощью парасимпатического отдела ВНС (группа ваготоников), что проявляется в относительном замедлении двигательной активности, снижении эмоционального напряжения.

Социально-психологические факторы (точнее, совокупность этих показателей) также играют важное значение в формировании тонуса периферической сосудистой системы, так как его показатели коррелируют с исследованными отклоняющимися параметрами реакций местного дермографизма дифференцированно району проживания обучающихся колледжей и их полу. Данная группа факторов дисгармоничного развития организма в определенной мере определяет снижение частоты сердцебиений, общий низкий уровень подвижности и работоспособности и в то же время вызывает падение раздражимости и нервозности как для лиц женского, так и мужского пола. Исключение составляют молодые люди (симпатикотоники), обучающиеся в медицинском колледже г. Михайловки, характеризующиеся повышенной физиологической и двигательной способностью, раздражимостью и неустойчивостью эмоционального психологического фона.

Необходимо добавить: рассогласование вазомоторных реакций кожи и кожных сосудов молодежи в данном студенческом возрасте ярко проявляется еще и потому, что их организм находится в стадии взросления, физического становления, активной физиологической адаптации, формирования психоэмоциональной сферы и социализации личности.

В целом приближающиеся к высоким значениям коэффициенты корреляции (от r = 0,7 и выше) показывают в большей мере не первостепенное значение какого-то в отдельности фактора, а все же комплексность внешних агрессивных воздействий на организм студентов.

Рецензенты:

Лысенко И.О., д.б.н., доцент, зав. кафедрой экологии и ландшафтного строительства, ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет», г. Ставрополь;

Волкова И.В., д.б.н., доцент, профессор кафедры «Гидробиология и общая экология» Института рыбного хозяйства, биологии и природопользования, ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет», г. Астрахань.

Работа поступила в редакцию 06.03.2015.


Библиографическая ссылка

Любимов В.Б., Ларионов М.В., Перевозчикова Т.А. КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ СПЕЦИФИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ ВОЗДУХА НА ПЕРИФЕРИЧЕСКИЙ СОСУДИСТЫЙ ТОНУС СТУДЕНТОВ (НА ПРИМЕРЕ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ) // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 2-6. – С. 1216-1221;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=37007 (дата обращения: 28.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074