Психофизиологический мониторинг чувствительности подростков к химическим загрязнителям атмосферы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 19.00.02, кандидат биологических наук Ибрагимова, Гузель Рашидовна

• Ибрагимова, Гузель Рашидовна
• кандидат биологических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Ибрагимова, Гузель Рашидовна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. Обзор литературы

1.1 Состояние окружающей среды в России и Республике Башкортостан и ее влияние на здоровье населения.

1.2 Экологические факторы и механизмы их воздействия на психофизиологическое состояние человека.

1.3. Современная диагностика психофизиологической дезадаптации и способы ее коррекции.

ГЛАВА II. Материалы и методы исследования

2.1 Объекты исследования.

2.2 Методы исследования.

ГЛАВА Ш. Мониторинг психофизиологических нарушений у подростков, вызванных воздействием химических загрязнителей атмосферы.

ГЛАВА IV. Многоуровневый психофизиологический мониторинг индивидуальной чувствительности подростков к химическим загрязнителям атмосферы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Психофизиологический мониторинг чувствительности подростков к химическим загрязнителям атмосферы»

Актуальность темы. Экологический фактор, наряду с неблагоприятными социальными условиями, становится определяющим в психофизиологии развития человека [Г.А.Богдановский (1994), С.Д.Дерябо, В.АЛсвин (1996), Н.В.Тарабрина, Е.О.Лазебная, М.Е.Зеленова (1996), Е.Д.Хомская (1997), Н.Н.Данилова (1998), В.И.Гордеев, Ю.С.Александрович (2001), И.О.Вагин (2004)]. Мониторинг окружающей среды (постановление Правительства РФ №2727, п.8 от 21.07.96г.) возводится в ранг критических технологий, а состояние его показателей приобретает значение в оценке качества жизни детей и подростков [А.В.Иванов, К.КЛхин, О.Р.Шакулова (1999), Н.В.Дубровинская, Д.А.Фарбер, М.М.Безруких (2000), В.И.Гордеев, Ю.С.Александрович (2001)]. В Республике Башкортостан созданы системы контроля природно-технической сферы, направленные для выявления вредных компонентов в атмосфере [В.Р.Ибрагимов (1996)].

Многочисленными исследованиями установлены острые и хронические последствия влияния экотоксикантов атмосферы на соматическое и психофизиологическое здоровье, а также на распространенность донозологических и нозологических форм психических расстройств [В.П.Казначеев (1980), Н.А.Агаджанян (1990), Ю.Е.Вельтищев (1992), Л.Б.Мирасова (2000)]. Актуальность психофизиологического мониторинга в регионах с неблагоприятной экологической средой несомненна, так как нервная система является чувствительным индикатором реальности [Ф.Х.Уразаева (2002)]. Вместе с тем, возможности психофизиологического мониторинга, несмотря на его простоту и экономичность, остаются неиспользованными. Экологи преимущественно ориентируются на физический, химический, биологический и цитогенетический контроль вредного воздействия факторов атмосферы, а влияние на иерархическую индивидуальность пока слабо изучено (особенно у детей и подростков). Первый прорыв в этом направлении совершили Ф.И.Ингель и А.М.Прихожан

2002), исследовавшие влияние психоэмоционального стресса на общетоксические и генетические эффекты диоксинов. Ф.Х.Уразаевой (2002), выявила общие и специфические закономерности влияния высокого содержания в питьевой воде катионов (Саго и Mgn) на индивидуальность подростков.

В настоящее время общепринятым становится системный подход к человеку, предполагающий иерархическую организацию индивидуальности. I

Он включает: личностно-темпераментальный [U.Bronfenbrenner (1951), Б.Г.Ананьев (1971), В.С.Мерлин (1973), А.А.Реан (1996)]; нейрофизиологический [В.М.Русалов (1979), Э.А.Голубева (1980), П.В.Симонов (1993), М.Ю.Бодунов (1997)]; биомембранный, субмолекулярный и геномный уровни конституции человека [Р.Уильямс (1960), С.Б.Малых (1998), И.В.Равич-Щербо (1999), Г.А и Э.Г.Аминевы (2000)]. Однако проекты системного мониторинга психофизиологического состояния населения, проживающего в регионах постоянного воздействия вредных компонентов атмосферы, остаются нереализованными. Отсутствие теоретических разработок проблемы психофизиологической чувствительности человека к загрязнителям атмосферы, влияния последних на индивидуальные типологические свойства, отсутствие научного обоснования и технологии экологического и психофизиологического мониторинга для решения задач оздоровления психического состояния населения (особенно детей и подростков), обусловили актуальность и выбор темы данной диссертационной работы.

Цель исследования. Провести комплексное изучение психофизиологической чувствительности (сензитивности) подростков к химическим загрязнителям атмосферы и установить ее взаимосвязь с типологическими свойствами индивида.

Для достижения этой цели решались следующие задачи:

1.Провести экологический мониторинг состояния атмосферного воздуха крупного промышленного региона (на примере г.Стерлитамак РБ) с целью выявления основных химических загрязнителей и их связей с источниками выбросов.

2.На основании многолетнего медико-демографического мониторинга жителей крупного промышленного региона (на примере г.Стерлитамак РБ) дать оценку состояния психического здоровья различных возрастных групп населения.

3.Методом корреляционно-факторного анализа изучить взаимосвязь колебаний концентраций вредных примесей в атмосфере и показателей работоспособности и успеваемости подростков, установить факторную структуру показателей индивидуальной психофизиологической чувствительности подростков к химическим загрязнителям атмосферы.

4.Исследовать достоверность зависимости психофизиологической сензитивности подростков к химическим загрязнителям атмосферы от различных типологических свойств индивидуальности.

Гипотеза исследования исходит из теоретических положений о многоуровневой организации индивида и роли вредных экологических факторов в молекулярных механизмах дисбаланса иммунитета (дезадаптации) [М.А.Пальцев (1995), Н.Н.Каркищенко (2001)]. Она включает три предположения.

- Первое: о том, что чувствительность (сензитивность) и резистентность (толерантность) к неблагоприятным экологическим факторам, помимо социальных условий, обусловлена типологическими свойствами индивидуальности, составляющими ее психофизиологический потенциал [В.И.Медведев (1988), К.В.Судаков (1991)].

- Второе: о том, что чувствительность к загрязнителям атмосферы больше зависит от нейродинамических, чем от личностных и психодинамических проявлений индивида [Г.А.Софронов (2001)]. - Третье: о том, что эффект экологической сензитивности, при воздействии фоновых и предельных концентраций химических веществ атмосферы, зависит от силы биоэлектрических проявлений нервной системы индивида.

В качестве альтернативной гипотезы служило представление о биологической природе повышенной сензитивности к вредным веществам воздушного бассейна и невозможность ее оценки по психофизиологическим параметрам [Е.А. Будилова (1972), Е.Ф.Шорохова (1977)].

Научная новизна. Разработан, обоснован и апробирован алгоритм комплексного психофизиологического исследования населения крупного промышленного региона. Впервые, на основании корреляционно-факторного анализа когерентности колебаний психофизиологического состояния подростков с колебаниями концентраций химических загрязнителей атмосферы выявлена степень зависимости психофизиологической чувствительности к вредным ингредиентам от типологических свойств индивидуальности, регрессионным методом показана зависимость психофизиологической сензитивности или толерантности от нейродинамических свойств индивидуальности подростков.

Теоретическое значение. Теоретически обосновано введение в возрастную психофизиологию понятия «сензитивных/толерантных» к воздействию загрязнителей атмосферного воздуха подростков. В отличие от показателей соматического состояния, психологические и психофизиологические параметры подростков могут являться ранним индикатором экологического неблагополучия региона и позволяют формировать «группы риска» при скрининговых исследованиях.

Практическое значение. На основании многодневных синхронных исследований и многоуровневых регрессионных моделей разработана система определения индивидуальной психофизиологической сензитивности и толерантности подростков к вредным компонентам атмосферного воздуха. Научная обоснованность и достоверность результатов работы исходила из методологических предпосылок, обеспечивающих направление исследований, исключающих неправомерную постановку и оценку результатов; применения комплекса методов, адекватных объекту, предмету, цели и задачам исследования; корректности математической обработки полученных данных. Результаты исследования воспроизведены и апробированы в практике государственных и частных структур психологической службы, использованы при разработке целевой программы по оздоровлению экологической обстановки. Материалы диссертации входят в лекционные курсы ГОУ ВПО «Стерлитамакская государственная педагогическая академия», СФ ГОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет», СФ Современной гуманитарной академии, СФ Московского психолого-социального института, МФ ГОУ ВПО «Московский государственный университет технологии и управления», СФ Академии наук РБ.

Апробация работы осуществлялась в процессе обмена опытом при проведении психофизиологического обследования подростков. Материалы диссертации представлены и обсуждены на Республиканской научно-практической конференции «Проблемы интеграции науки, образования и производства южного региона Республики Башкортостан» (Салават, 2001), на Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития пищевой промышленности на современном этапе» (Мелеуз,2003), на Межвузовском научном конгрессе «Гуманитарное образование. Новое тысячелетие: проблемы и перспективы» (Уфа, 2003), на Российской научно-практической конференции «Интеграция вузовской науки и производства как важнейшее условие повышения качества подготовки специалистов» (Уфа, 2004), на X сессии Стерлитамакского городского Совета 24 созыва (Стерлитамак, 2005), на Международной научно-практической конференции « Психология на службе мира» (Сочи, 2005).

В завершенном виде работа обсуждена на совместном заседании кафедр психологии, биологии, педагогики ГОУ ВПО «СГПА», онкологии и хирургии БГМУ кафедры экологии и рационального природопользования СФ ГОУ ВПО «УГНТУ», НИ генетической лаборатории, генетико-молекулярной, клинико-морфологической лабораторий и лаборатории медицинских пищевых технологий отдела медико-биологических проблем СФ АН РБ (январь 2005г.). По теме исследования опубликовано 10 работ.

Объект, предмет и методическое оснащение исследования. В эксперименте добровольно участвовали 128 подростков 15-17 лет (учащиеся старших классов двух гимназий, школы-лицея и трех общеобразовательных школ г.Стерлитамак) для выявления индивидуальных различий сензитивности к загрязнителям атмосферы в связи с типологическими свойствами нервной системы.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Показатели психофизиологического состояния человека (особенно подростков), в отличие от показателей его соматического здоровья, могут стать ранними и тонкими индикаторами изменения индивида в экологически неблагоприятной среде.

2. Психофизиологическая чувствительность (сензитивность) представляет собой интегрированную многофакторную систему взаимосвязи изменений психофизиологического состояния человека и колебаний концентраций вредных компонентов в атмосферном воздухе.

3. Степень психофизиологической сензитивности и толерантности определяется набором индивидуальных типологических свойств нервной системы человека, отвечающей возбуждением или торможением на токсическое воздействие загрязнителей атмосферы.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 114 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, указателя литературы, включающего 231 источник, в том числе 172 отечественной и 59 зарубежной научной литературы. Текст иллюстрирован 15 таблицами, 25 рисунками.

Заключение диссертации по теме «Психофизиология», Ибрагимова, Гузель Рашидовна

ВЫВОДЫ

1.Параллельно проведенный экологический, медико-демографический и психофизиологический мониторинг статистически достоверно показали наличие у части подростков индивидуальной психофизиологической чувствительности к определенным вредным химическим компонентам атмосферы. Сензитивность подростков (по показателям работоспособности и успеваемости) может служить ранним и тонким индикатором изменения индивида в неблагоприятной среде и служить достоверным критерием информационного обеспечения природоохранных и эколого-психологических программ.

2.Корреляционно-факторный анализ показал, что параметры экологической сензитивности образуют интегрированную систему, характер распределения которой подчиняется нормальному закону. Оба метода (показатели работоспособности и успеваемости) являются общими психофизиологическими индикаторами экосензитивности подростков к суммарному загрязнению (соответственно f= 0,953; Р<0.01 и f=0,921; Р<0.01) и к присутствию в атмосфере формальдегида (f=0,901; Р<0.01 и f=0,737; Р<0.01). Вместе с тем они специфичны: тест Люшера к окислам азота (f=0,927; Р<0.01), показатель успеваемости - к а-метилстиролу ( f=0,971; Р<0.01).

3. Обладатели некоторых типологических свойств обнаружили сензитивность к химическим загрязнителям атмосферы. Интеллектуальные, демонстративные, честолюбивые подростки более чувствительны к экологическому загрязнению, а устойчивы - подростки с более выраженной защитной реакцией на стресс.

4. На нейродинамическом уровне проявили сензитивность к суммарному загрязнению подростки - сангвиники (г=0,44; Р<0.05) по шкале «Гт+Гп» теста Симонова и учащиеся (г= 0,48; Р<0.01) с высокой активностью лобных долей (шкала «Л» теста Симонова). Последние оказались также специфично толератными к дивинилу (г= -0,41; Р<0.05). Подростки с правым кортикальным доминированием (шкала «С» теста Хермана-Шалвена) достоверно сензнтнвны к формальдегиду (г=0,48; Р<0.01), а с левополушарным доминированием, напротив, толерантны к формальдегиду (г= -0,43; Р<0.05).

5.Электроэнцефалографичес1сие исследования показали, что при воздействии фоновых и предельных концентраций химических веществ атмосферы эффект экологической сензитивности подростков зависит от силы нервной системы.

6. Показатели работоспособности и успеваемости могут быть использованы как скрининговые тесты для выявления групп риска как альтернатива трудоемким и сложным методам исследования психофизиологической сензитивности подростков к химическим загрязнителям атмосферы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Повышенная психофизиологическая реактивность (непереносимость) организма человека много лет является объектом фундаментальных исследований в теоретической и прикладной патологической физиологии, позволивших вскрыть ее тонкие механизмы на уровне биофизики, биохимии, фармакогенетики, экологической токсикологии и др.

В настоящее время все большее число исследователей рассматривает индивидуальность как иерархическую систему, в которой, кроме нейродинамического, выделяют личностный, темпераментальный, биоэнергетический, биохимический и геномный уровни. Исходя из вышесказанного, на обсуждение нами вынесены следующие вопросы:

1) существует ли психофизиологический фактор экологической чувствительности (сензитивности) и, если существует, то какова его внутренняя структура;

2) каковы закономерности отображения сензитивности к химическим загрязнителям атмосферного воздуха на различных иерархических уровнях индивидуальности с позиции факторного, регрессионного, волнового моделирования;

3) можно ли практически использовать результаты исследования для организации системы психофизиологического скрининга и психокоррекции;

4) каковы перспективы дальнейшего исследования проблемы?

Полученный научный материал статистически достоверно подтверждает существование эффекта повышенной психофизиологической чувствительности подростков к химическим загрязнителям атмосферного воздуха крупного промышленного региона. Результаты получены посредством многодневных параллельных тестирований психофизиологического состояния подростков (работоспособности, успеваемости) и сопоставления данных с показателями экологического мониторинга атмосферного воздуха. Обнаружено, что примерно у 20% подростков динамика психофизиологических показателей статистически значимо коррелирует с колебаниями концентраций вредных химических компонентов атмосферного воздуха (г = 0,37 - 0,72, Р< 0,05). Подобная когерентность колебаний свидетельствует о существовании психофизиологической чувствительности у подростков, что позволяет считать выявленные нами корреляции двух динамических процессов индикатором сензитивности к химическим загрязнителям атмосферы.

В последующем корреляционно-факторный анализ показал, что параметры сензитивности образуют интегрированную систему, в которой выделяются три самостоятельных фактора — чувствительность к окислам азота, формальдегиду и суммарному загрязнению. Естественно, что эти факторы отражают не только взаимодействие метаболических цепей организма подростков с химическими загрязнителями, но и специфику загрязнения воздушного бассейна г.Стерлитамака. Психофизиологическая чувствительность подростков может стать ранним и тонким индикатором изменения индивида в экологически неблагополучной среде и может служить информационным обеспечением природоохранных и эколого-психологических программ. Эти факты представляют большой научный и практический интерес для экологической психофизиологии.

Полученные нами результаты легко объясняются с позиции эволюционной физиологии, традиционной для отечественной научной школы: на любые воздействия окружающей среды (радиация, токсические вещества, стресс и др.) организм человека реагирует как целостная система. Но наиболее чувствительными являются филогенетически наиболее молодые отделы, осуществляющие высшие физиологические и, в том числе, психофизиологические функции. Отсюда, колебания концентраций вредных химических компонентов атмосферы сказываются на психофизиологических параметрах раньше, чем возникают соматические нарушения, что и служит ранним признаком наличия экологического неблагополучия. Данная работа полностью подтвердила эту гипотезу.

На основании корреляционного и факторного анализа нами выявлены статистически значимые связи чувствительности к химическим примесям атмосферы со всеми многоуровневыми свойствами индивидуальности. Общая закономерность обнаружена в том, что показатели сензитивности более тесно ^ связаны с нейродинамическим, психовегетативным и биохимическим уровнями. В то же время внутрисистемные связи каждого уровня индивидуальности более высокие и плотные, чем межсистемные с показателями сензитивности.

На каждом уровне индивидуальности имеются группы свойств, отвечающие за чувствительность к вредным химическим компонентам атмосферы и другие, обуславливающие толерантность, повышенную устойчивость индивида.

Теоретический анализ полученного материала и небольшой практический опыт подсказали область возможного применения нашей работы:

1) экологическая экспресс-диагностика и психофизиологический скрининг, особенно необходимый в экологически неблагополучных регионах. ^ Данная задача решается с помощью полученных нами уравнений регрессии, которые позволяют с большой достоверностью (Р<0.01) рассчитать (без многодневных замеров, по данным психофизиологического испытания) повышенную чувствительность подростка к химическим загрязнителям атмосферы. Это путь к индивидуальному консультированию детей групп риска: часто болеющих, слабо адаптированных к школьной жизни. Конечно, нельзя все социальные дезадаптозы объяснять неблагополучным экологическим воздействием, но и исключить этот фактор полностью невозможно. Психофизиологический мониторинг дополняет, а не противостоит медицинскому. В медицине рассчитывают средние величины заболеваемости fr населения и изменения ее структуры в «чистых» и «загрязненных» регионах.

Методы экологической психофизиологии решают данную задачу применительно к конкретному человеку, устанавливая как повышенную чувствительность, так и конкретный химический компонент, к которому индивид проявляет высокую реактивность.

2) соединение психодиагностики и психокоррекции важно для практики и правильно с методологической позиции. Повышенная чувствительность к химическим загрязнителям атмосферы может вызываться дисфункцией метаболизма микроэлементов. Потому для выработки толерантности возможно будет нужна специальная психодиета, а может быть психоакупунтурное программирование состояния индивида или что-нибудь другое.

Основной итог данной работы — выявление закономерностей связи чувствительности к вредным химическим компонентам атмосферы с индивидуальными типологическими свойствами нервной системы человека. Требуются дальнейшие, более фундаментальные исследования с широким применением биофизических методов и сопоставлений данных с психофизиологическими индикаторами чувствительности к химическим загрязнителям. Учитывая важность экологической подготовки, мы считаем необходимым создание и введение в учебные программы студентов психологических и биологических факультетов, специалистов-психологов практикума по экологической биофизике и психофизиологии.

В данном исследовании было стремление показать, что проблема индивидуальной чувствительности к химическим загрязнителям атмосферы является перспективным направлением экологической психофизиологии, основой для создания и внедрения новых технологий и процедур формирования устойчивого развития человека.

96

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Ибрагимова, Гузель Рашидовна, 2005 год

1. Аболин Л.М. Психологические механизмы эмоциональной устойчивости человека. Казань: Изд-во Казанского ун-та, 1987. - 264 с.

2. Агаджанян Н.А. Биоритмы, спорт, здоровье. М: ФиС, 1989. - 209 с.

3. Агаджанян Н.А., Катков А.Ю. Резервы нашего организма. М.: Знание, 1990. -235 с.

4. Айзенк Г., Кэмин Л. Природа интеллекта.- М.: Проспект,2002.- 348 с.

5. Аминев Г.А. Волновое моделирование гуманитарные перспективы //Образование: гибкие технологии. - Уфа: БГУ, 1996. - С. 7-10.

6. Аминев Г.А. Математические методы в инженерной психологии. Уфа: БГУ, 1982. - С. 19-24.

7. Аминев Г.А., Аминев Э.Г. Ориентировочный психогенетический тест //Синектика духовности. Традиционные и нетрадиционные подходы, ч.2. Тез. докл. Республиканского симпозиума с международным участием. -Уфа.: БО ОП РАН, 1994. С. 40-45.

8. Аминев Г.А., Котлярова Л.Н., Нейман Б.А., Рыльский Г.И. Влияние психодизритмии секундного диапазона на стрессоустойчивость человека //Психологический журнал. 1986. - № 2. - С. 122 — 125.

9. Аминев Э.Г. Многоуровневые коды индивидуальных различий памяти. -Уфа: БГУ, 1996.-180 с.

10. И. Аминов Н.А., Молоканов М.В. К вопросу о психотерапевтическом применении Свободного дыхания /Свободное дыхание. Еще один шаг. Материалы третьей конференции Международной Ассоциации Свободного Дыхания. М.: ЯЦСД, 1992. - С. 75-87.

11. Ананьев Б.Г. Человек как предмет позания.-СПб.: Питер, 2002.- 288 с.13.14,15.16,17.18,19,20,21