Влияние спелеоклиматотерапии на психоэмоциональное состояние, генетическую стабильность и активность а-амилазы ротовой полости студентов
М.С. Нечаева,
О.И. Тюнина,
Е.В. Дорохов,
А.Ю. Аралова,
Ю.О. Потапова
ФГБОУ ВО "Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко"
Министерства здравоохранения Российской Федерации, кафедра нормальной физиологии
Аннотация
Проведена оценка влияния спелеоклимата на психоэмоциональное состояние, частоты встречаемости буккальных эпителиоцитов с аберрациями ядра и уровня активности а-амилазы в ротовой жидкости студентов. В качестве испытуемых были выбраны студенты второго курса ВГМУ им. Н.Н. Бурденко. Сбор психологических показателей, буккального эпителия для оценки генетической стабильности и ротовой жидкости для оценки активности а-амилазы осуществлялся в первый, четвертый, восьмой, одиннадцатый день посещения спелеокамеры и спустя четыре дня после проведения курса спелеоклиматотерапии. Психоэмоциональное состояние испытуемых было оценено с помощью опросника САН и шкалы Ч.Д. Спилбергера и Ю.Л. Ханина. Состояние генетического гомеостаза студентов оценено при помощи микроядерного теста в буккальном эпителии. Уровень активности а-амилазы анализировали методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА). Сравнение исследуемых показателей осуществляли с использованием непараметрического критерия Ван-дер-Вардена. Связь динамики активности а-амилазы с цитологическими показателями выявляли с использованием коэффициента корреляции Спирмена (rs). Полученные результаты свидетельствуют о положительном воздействии спелеоклимата на психологическую и генетическую стабильность человека. У испытуемых с низкой активностью а-амилазы отмечен более высокий уровень клеток с аномальными ядрами. Выявлена отрицательная корреляция динамики частоты встречаемости аномальных ядер в клетках буккального эпителия с показателями активности а-амилазы в группе с исходно низкой активностью (rs= - 0,8; Р < 0,05). Спелеоклиматотерапия может быть рекомендована как метод немедикаментозной коррекции последствий влияния стресса на здоровье студентов. буккальный эпителий ротовой
Ключевые слова: микроядерный тест, аномалии ядра, а-амилаза ротовой жидкости, психоэмоциональное состояние, здоровье студентов.
INFLUENCE OF SPELEOCLIMATOTHERAPY ON THE PSYCHO-EMOTIONAL STATE, GENETIC STABILITY AND ACTIVITY OF а-AMYLASE IN THE ORAL CAVITY OF THE STUDENTS
M.S. Nechaeva, O. I. Tyunina, E.V. Dorokhov, A. Yu. Aralova, Yu.O. Potapova
FSBEI HE "Voronezh state medical University named N. N. Burdenko" of Public Health Ministry of the Russian Federation, Department of normal physiology
Abstract
The goal of investigation was to evaluate the effect of speleoclimate on the psycho-emotional state, the frequency of occurrence of buccal epithelial cells with core aberrations and the level of а-amylase activity in the oral cavity of students. Second-year students of VSMU named N. N. Burdenko were selected as subjects. The collection of psychological parameters, buccal epithelium, to assess genetic stability, and oral fluid, for evaluation of the activity of а-amylase was carried out in the first, fourth, eighth, eleventh day visit speleochamber and four days after a course of speleoclimate. The psycho- emotional state of the subjects was assessed using the SAN questionnaire and the scale of C.D. Spielberger and Y.L. Khanin. The state of genetic homeostasis of students was evaluated using a micronucleus test in the buccal epithelium. The level of activity of а-amylase was carried out by the method of solid-phase enzyme immunoassay. Comparison of the studied indicators was carried out using the nonparametric Van-der-Warden criterion. The relationship between the dynamics of а-amylase activity and cytological parameters was revealed using the Spearman correlation coefficient (rs). The results obtained indicate a positive effect of speleoclimate on the psychological and genetic stability of a person. Subjects with low а-amylase activity showed a higher level of cells with abnormal nuclei. A negative correlation was found between the dynamics of the frequency of abnormal nuclei in buccal epithelial cells and the activity of а-amylase in the group with initially low activity (rs= - 0,8; P < 0,05). Speleoclimatotherapy can be recommended as a method of non-medicamental correction of the effects of stress influence on health of students.
Key words: micronucleus test, core abnormalities, а-amylase, psycho-emotional state, students' health.
Здоровье обучающихся - одна из наиболее важных проблем современного образования, от решения которой зависит существование не только образовательной системы, но и всего общества.
Студенты постоянно испытывают умственное и психоэмоциональное напряжение, информационный стресс, частые нарушения режима труда, отдыха и питания [1].
В связи с вышесказанным возникает потребность в обеспечении профилактики психоэмоционального напряжения студентов в процессе их обучения. В качестве адаптогенного метода коррекции подобных состояний может служить спелеоклиматотерапия. Это метод лечения и профилактики различных заболеваний, основанный на моделировании микроклимата сильвинитовых пещер в наземных условиях. Помещения, в которых происходит моделирование сильвинитового микроклимата, носят название спелеоклиматических камер. Воздух в таких камерах обладает повышенной ионизацией, которая оказывает лечебное действие на организм человека. В природе такие условия существуют высоко в горах, на море или в естественных пещерах. Было установлено, что в условиях специфического микроклимата происходит не только местное воздействие различных факторов на организм человека, но и общее, комплексное, адаптогенное воздействие на организм человека. В спелеокамере формируется комплекс следующих лечебных факторов: мелкодисперсный соляной аэрозоль; низкое бактериальное загрязнение; отсутствие аллергенов; высокое содержание аэроионов с преобладанием отрицательно заряженных; стабильный температурно-влажностный режим; присутствие некоторых микроэлементов; психоэмоциональное воздействие [3, 8].
В связи с тем, что воздействие спелеоклимата осуществляется главным образом ингаляционно, интересным представляется вопрос о его влиянии на количество клеток с аномалиями ядра буккального эпителия и активность а-амилазы ротовой жидкости.
Для оценки влияния спелеоклиматотерапии на количество буккальных эпителиоцитов с аномалиями ядра был использован микроядерный тест в буккальном эпителии человека, который нашел широкое применение для выявления влияния антропогенного загрязнения окружающей среды, мутаций генов репарации и детоксикации ксенобиотиков, заболеваний различной этиологии, вредных привычек, профессиональных вредностей на частоту аберрантных клеток в буккальном эпителии человека. Также с помощью данного теста были установлены антимутагенные эффекты биологически активных добавок (витамина Е, А, куркумы, йодтиронина, каротина), солодовых экстрактов [7]. Ранее было показано влияние психоэмоционального состояния человека на частоту клеток с аномалиями ядра в его буккальном эпителии [4, 5, 7]. К преимуществам данного теста можно отнести его неинвазивность, нетравматичность, информативность и возможность проводить прижизненный скрининг обследуемых лиц неограниченное число раз [7].
Фермент а-амилаза является одним из белков в составе смешанной слюны, составляет около 10 % всех белков слюны и является кальций-зависимым ферментом [2, 11]. Вышеуказанный фермент продуцируется околоушными и поднижнечелюстными слюнными железами. Рядом авторов было показано изменение активности а-амилазы слюны, концентрации кортизола и общего белка в слюне в ответ на различные стрессовые воздействия на организм. Синтез белков слюнных желез регулируется циклическим аденозинмонофосфатом, образующимся в результате взаимодействия адреналина с в-адренорецепторами [9, 10, 12].
Цель работы
Оценка влияния спелеоклимата на психоэмоциональное состояние, частоту встречаемости буккальных эпителиоцитов с аберрациями ядра и уровень активности а-амилазы ротовой жидкости студентов.
Методика исследования
В качестве испытуемых были выбраны студенты женского пола второго курса лечебного факультета Воронежского государственного медицинского университета им. Н.Н. Бурденко. Курс спелеоклиматотерапии составил 11 дней. Испытуемые посещали спелеокамеру в течение одного часа во второй половине дня. Сбор психологических показателей, буккального эпителия для оценки генетической стабильности испытуемых и ротовой жидкости для оценки активности а-амилазы осуществлялся в первый, четвертый, восьмой, одиннадцатый день посещения спелеокамеры и спустя четыре дня после проведения курса спелеоклиматотерапии.
Психоэмоциональное состояние испытуемых было оценено с помощью опросника САН, который позволяет увидеть динамику самочувствия, активности и настроения испытуемых, и шкалы Ч.Д. Спилбергера и Ю.Л. Ханина, позволяющей оценить уровень реактивной и личностной тревожности [6].
Состояние генетического гомеостаза студентов было оценено при помощи микроядерного теста в буккальном эпителии, который широко используется для определения влияния различных факторов на генетическую стабильность организма [7]. Сбор материала и изготовление препаратов осуществлены по описанной ранее методике [7]. Шпателем, смоченным спиртом, делали соскоб со слизистой оболочки обеих щек выше линии смыкания зубов. Мазки высушивали на воздухе, а затем окрашивали водным раствором азур-эозина по Романовскому - Гимзе (1:5) в течение 20 мин при комнатной температуре, после чего накрывали препарат покровными стеклами и убирали излишки красителя фильтровальной бумагой. Для анализа отбирали отдельно лежащие неповрежденные клетки. Анализ препаратов осуществляли на световом микроскопе при увеличении 40 х 1,5 х 10. На каждом препарате просматривали не менее 2000 клеток, среди которых определяли количество клеток с микроядрами, перинуклеарными вакуолями, насечками, протрузиями, двумя ядрами, кариорексисом, кариолизисом и кариопикнозом.
Сбор ротовой жидкости для оценки уровня активности а-амилазы проводили параллельно. Участнику эксперимента предлагалось прополоскать ротовую полость небольшим количеством воды. Далее в течение 5 минут собирали слюну методом прямого сплевывания в промаркированную центрифужную пробирку объемом 1-2 мл. Для удаления клеток слюнную жидкость, разведенную равным количеством 0,9%-го физиологического раствора, центрифугировали. Содержание а-амилазы в ротовой жидкости студентов определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа с помощью стандартного набора Alpha-Amylase ("IBL", Германия). Результаты учитывали спектрофотометрически (Л = 45 0нм) на вертикальном фотометре "Multiscan FC С" (ThermoFisherScientific, США).
Статистическую обработку данных проводили с помощью пакета статистических программ Stadia 7.0. Сравнение психологических показателей, частоту клеток буккального эпителия с аномалиями ядра, активность а-амилазы ротовой жидкости осуществляли с использованием непараметрического критерия Ван-дер-Вардена. Связь динамики активности а-амилазы с цитологическими показателями выявляли с использованием коэффициента корреляции Спирмена (rs).
Результаты исследования и их обсуждение
Посещение спелеокамеры оказало положительное воздействие на психоэмоциональное состояние студентов. Самочувствие студентов имело положительную динамику и достоверно различалось в первый день (4,88 ± 0,21) и одиннадцатый день (5,43 ± 0,19) посещения спелеокамеры, а также спустя 4 дня после курса спелеоклиматотерапии (5,18 ± 0,27) (Р < 0,05). Активность студентов повысилась на одиннадцатый день посещения спелеокамеры (5,00 ± 0,17) по сравнению с первым днем (4,35 ± 0,16) (Р < 0,01). Выявлено повышение настроения на одиннадцатый день посещения спелеокамеры (5,67 ± 0,20) по сравнению с исходными данными испытуемых (5,37 ± 0,22) (Р < 0,05). Отмечено снижение показателей реактивной тревожности как состояния в данный момент времени, характеризующегося субъективно переживаемыми эмоциями: напряжением, беспокойством, озабоченностью, нервозностью [6], на 11-й день посещения спелеокамеры (36,96 ± 1,85) по сравнению с исходными показателями (38,39 ± 1,30) (Р < 0,05) (рис. 1). Личностная тревожность студентов, которая характеризует устойчивую склонность воспринимать большой круг ситуаций как угрожающие, реагируя состоянием тревоги, составила (45,83 ± 1,73), что интерпретируется по шкале Спилбергера - Хаина как умеренная тревожность [6].
*Различия с психологическим показателем в 1-й день посещения спелеокамеры достоверны (Р < 0,05), **Р < 0,01; °различия с психологическим показателем на 11-й день посещения спелеокамеры достоверны Р < 0,05, °°Р < 0,001; 'различия с психологическим показателем на 8-й день посещения спелеокамеры достоверны (Р < 0,01).
Рис. 1. Динамика психоэмоционального состояния студентов во время 11-дневного курса спелеокамеры и спустя четыре дня после него (15-й день)
Было показано влияние спелеоклиматотерапии и на генетическую стабильность человека. Количество клеток с аномалиями ядра значительно снизилось на четвертый, (3,08 ± 0,26) %о, восьмой, (3,22 ± 0,24) %о, одиннадцатый день, (3,33 ± 0,35) %о, и спустя четыре дня после курса спелеоклиматотерапии, (2,86 ± 0,28) %о, по сравнению с исходными значениями в первый день посещения, (5,56 ± 0,84) %о, (различия достоверны, Р < 0,01), рис. 2. Снижение частоты встречаемости аберрантных клеток на четвертый день после начала посещения спелеокамеры совпадает с данными о том, что воздействие различных факторов на частоту клеток буккального эпителия можно оценить лишь спустя 3-7 дней, что связано с их созреванием и выходом в поверхностные слои эпителия [7].
Активность а-амилазы слюны испытуемых, напротив, повысилась в результате посещения спелеокамеры. Так, в первый день посещения активность а-амилазы составила (80,94 ± 8,37) ед./мл (различия с показателями на одиннадцатый день, Р < 0,05, и спустя 4 дня после посещения достоверны, Р < 0,001), на четвертый день - (79,68 ± 14,38) ед./мл (различия с показателями на пятнадцатый день, то есть спустя 4 дня, достоверны, Р < 0,001), восьмой день - (93,56 ± 3,34) ед./мл (различия с показателями на одиннадцатый день, Р < 0,001, и спустя 4 дня после посещения достоверны, Р < 0,001), одиннадцатый - (109,04 ± 3,96) ед./мл (различия с показателями на пятнадцатый день сбора проб, то есть спустя 4 дня, достоверны, Р < 0,001), спустя 4 дня после воздействия спелеокамеры - (143,87 ± 7,76) ед./мл.