Оценка здоровья подростков по показателям крови при переходе от школьной в университетскую образовательную среду

Введение. Установлено, что на первых курсах обучения в высших образовательных заведениях у студентов происходят процессы адаптации к условиям обучения, связанные в том числе и с переходом от школьной к университетской форме подготовки кадров [1–7]. Значительная их доля переезжает в другие регионы страны, что обусловливает еще и процессы акклиматизации [8–10]. Школьники, поступающие в военно-образовательные учреждения, кроме того, должны не иметь медицинских противопоказаний по здоровью, пройти конкурсный отбор по показателям физической подготовленности при выполнении упражнений на скорость (бег на 100 м), выносливость (бег на 3000 м) и силу (подтягивание). Эти требования предъявляются в связи с тем, что они обучаются по стандартам и гражданских вузов, и вузов силовых ведомств, включающих программы боевой, общественно-государственной подготовки^{1 2} [11]. Такая совокупность факторов новой среды обитания может быть дискомфортной, вызывать напряжение адаптационного потенциала организма [12–15].

Цель работы – оценить уровень адаптации в начальный период обучения в университете по показателям крови.

Материалы и методы. В исследовании принимали участие здоровые подростки 17 лет (n = 50): студенты-первокурсники, которые поступили в военный университет. Участие в исследовании проводилось на основе информированного добровольного согласия.

До начала обучения они в течение двух недель проходили конкурсный отбор, включающий оценку физической подготовки по ряду упражнений на скорость, силу и выносливость. В период исследования они находились в условиях, отличных от обучения в школах (в домашних условиях): условия организованного коллектива по размещению в спальных помещениях, питания, банно-прачечного обслуживания; строгий распорядок и режим дня, физическая подготовка, порядок обучения (учебные часы и самоподготовка).

Проводили забор проб крови в медицинском пункте университета медицинской сестрой путем венопункции локтевой вены трижды: на первой неделе обучения, через 2 недели и через 1,5 месяца. Кровь отбирали системой вакуумного забора в пробирку с гепарином. Пробы в течение 1 часа доставлялись в клинико-диагностическую лабораторию. Общий анализ проводили на гематологическом анализаторе Sysmex ХS-800. Анализировали показатели красной, белой частей крови, тромбоциты³. По показателям белой крови оценивали состояние неспецифических адаптационных реакций организма (НАРО). Число лейкоцитов и лейкоцитарная формула позволяют проводить определение типов НАРО. Сигнальный показатель – относительное содержание лимфоцитов: реакция тренировки – 20–27,5 %, спокойной активации – 28–34 %, повышенной активации – 34,5–40 %, стресса –< 20 % и переактивации –< 41 %⁴.

Проводили определение белка и белковых фракций: альбумины, α1-, α2-, βи γ-глобулины. Общий белок определяли на фотометре автоматизированном ROKI-6Т производства «Ольвекс Диагностикум» (Россия) с использованием реактивов «Ольвекс Диагностикум». Белковые фракции определяли на устройстве электрофореза УЭФ-01-«Астра» с реактивами «КлиниТест-ЭФ» производства «ЭКО сервис». Содержание альбуминов и глобулинов выражали в процентах от суммарного количества белка.

В «БФУ им. И. Канта» (лаборатория иммунологии и клеточных биотехнологий) в сыворотке крови определяли иммуноглобулины (Ig) классов А, М и G. Использовали метод иммуноферментного анализа (анализатор микропланшетный иммуноферментный (фотометр) Bio-Rad 680 (BioRad LABORATORIES, Inc., США), тест-системы производства фирмы «Вектор – Бест» (Россия)).

Определяли гормоны кортизол и тестостерон. Кортизол, с одной стороны, свидетельствует о выраженности реакции стресса в организме, а с другой (с тестостероном) – о состоянии метаболизма в организме (кортизол характеризует катаболические, тестостерон – анаболические процессы)³. Исследования проведены на цифровом анализаторе крови «ЕА-САЛЮТ ПЛЮС».

Статистическая обработка для непараметрических данных проведена для зависимых (парный критерий Вилкоксона) и независимых выборок (критерий Манна – Уитни). Статистическую значимость считали достоверно различной при р < 0,05.

Результаты. В динамике наблюдения показатели красной и белой частей крови, тромбоциты оставались в границах нормы, но были отмечены следующие особенности. Так, количество эритроцитов, гемоглобин, гематокрит, относительная ширина распределения эритроцитов по объему (стандартное отклонение и коэффициент вариации) статистически значимо не изменялись. Вместе с тем, средний объем эритроцита уже через 2 недели наблюдения был статистически достоверно выше исходного на 1,1 %, а через 1,5 месяца – на 1,3 %. Была отмечена тенденция к снижению среднего содержания гемоглобина в эритроците соответственно на 1,3 и 1,0 %. Снизилось содержание гемоглобина к клеточному объему (средняя концентрация гемоглобина) – на 2,0 и 2,8 % (табл. 1).

Содержание лейкоцитов оставалось в пределах нормы. Количество нейтрофилов не изменилось, как и общее содержание моноцитов, базофилов, эозинофилов. Однако через 1,5 месяца было определено увеличение числа лимфоцитов на 24,9 %. Установлена тенденция нарастания доли относительного содержания лимфоцитов: исходно 30,8 ± 2,1 %, через 2 недели – 33,9 ± 2,3 % (р = 0,2), через 1,5 месяца – 35,1 ± 1,8 % (р = 0,053). Отмечена тенденция снижения относительного содержания нейтрофилов по этапам наблюдения: с 54,5 ± 1,9 до 53,2 ± 2,3 % (р = 0,68) на втором этапе исследования, до 52,6 ± 1,9 % – на третьем этапе (р = 0,57). Также происходило и с относительным содержанием смеси моноцитов, базофилов и эозинофилов: снижение до 14,7 ± 1,5; 12,92 ± 2,0 % (р = 0,39) и 12,3 ± 1,3 % (р = 0,51) соответственно. По лимфоцитам (НАРО) состояние организма оценивалось следующим образом: исходно у 10,0 % – стресса, у 25,0 % – тренировки, у 20,0 % – спокойной активации и у 45,0 % – повышенной активации. Через 1,5 месяца эти показатели изменились: состояние тренировки – у 10,0 %, спокойной активации – у 25,0 %, повышенной активации – у 30,0 % и переактивации – у 35,0 %.

В пределах физиологических было определено снижение среднего объема тромбоцитов к концу наблюдения на 3,0 %.

Общий белок в сыворотке крови был в пределах референтных границ и достоверно не изменялся. Однако в структуре его фракций происходили статистически значимые изменения (табл. 2). Например, альбумины постоянно статистически значимо нарастали: соответственно на 4,3 и 6,0 %. Доля α1-глобулинов достоверно не изменялась, а α2-глобулинов – статистически значимо снижалась в пределах референтных границ соответственно на 14,0 и 15,4 %. Доля β-глобулинов статистически значимой динамики не показала, а γ-глобулинов – статистически значимо снижалась на 3,8 и 3,9 %, причем уже через 2 недели наблюдения была ниже границ нормы / в пределах нижней границы (по М ± m).

Несмотря на то что средние значения α1-глобулинов по этапам наблюдения были в норме, исходно и до конца наблюдения у 50,0 % исследуемых они превышали верхний референтный интервал. Недостаточный уровень β-глобулинов при первичном исследовании крови был у 20 % подростков, через 1,5 месяца – у 40 %, а снижение относительно исходного значения выявляли у 70 % обследованных. При первичном исследовании содержание γ-глобулинов у 30 % было ниже нормы, через 1,5 месяца – у 80 %.

Уровень IgA по этапам наблюдения был ниже нормы, в динамике наблюдения достоверных различий не было определено. Сниженные значения выявлялись у 90,0 % обследованных лиц (табл. 3). IgM в начале наблюдения был в пределах нормы, но уже через 2 недели групповое значение данного иммуноглобулина возросло в 3,0 раза. Этот рост был определен у всех 100,0 % обследованных подростков. Превышающий исходное значение в 2,5 раза уровень IgM сохранялся 1,5 месяца. IgG исходно и по этапам наблюдения был в пределах нормы, статистических различий по этапам наблюдения не было, хотя наблюдалась тенденция к снижению его уровня.

При первом и втором исследовании крови кортизол превышал референтную границу; эти средние значения достоверно друг от друга не различались (табл. 4). Через 1,5 месяца он был в пределах границ нормы, но средняя величина также достоверно от исходного значения не отличалась (р = 0,24). Несмотря на это, доли лиц с превышающим границу нормы с 50,0 % при первом исследовании крови возросла до 70,0 % при втором, а через 1,5 месяца несколько снизилась – до 60,0 %.

Тестостерон по этапам наблюдения был в пределах границ нормы, но уже через 2 недели наблюдения его уровень статистически значимо снизился на 39,9 % (р = 0,02), а через 1,5 месяца – на 42,8 % (р = 0,001). Снижение на каждом этапе наблюдения было определено у 100 % обследованных подростков.

Обсуждение. Начало обучения подростков в военном университете шло после периода отбора, при котором они испытали значительные физические и нервно-психические нагрузки. Резко изменился привычный домашний стиль жизни, обусловленный организованным коллективом. Вероятно, это отразилось на их здоровье, что подтверждали показатели гормона стресса кортизола. Его средние значения превышали или были на верхней границе нормы; по индивидуальным данным определено нарастание доли лиц, у которых было отмечено увеличение кортизола в крови выше нормы с 50,0 до 70,0 %.

О нарастании реакции стресса у подростков свидетельствовали показатели неспецифических адаптационных реакций организма⁴. Уже в начале наблюдения по лимфоцитам у 10,0 % подростков диагносцировали состояние стресса, а через 1,5 месяца у 35,0 % зарегистрирована реакция переактивации.

Данные оценки показателей крови доказывали, что нагрузки, связанные и с предварительным конкурсным отбором по состоянию физической подготовленности, и с экзаменами, и с изменением режима дня, были неадекватными для подростков. Так, нарастание альбуминов было следствием физических нагрузок и возможной дегидратации организма, рост α1-глобулинов, которые включают белки острой фазы, могло быть следствием стрессовых, воспалительных реакций в организме, а снижение β-глобулинов, к которым относят комплементы, участвующие в иммунном отклике, – как реакция иммунной системы. Отрицательная динамика γ-глобулинов доказывала снижение гуморального иммунитета^{5 6} [16][17]. Следствием неадекватных нагрузок могла быть реакция со стороны тромбоцитов³.

Известно, что физические нагрузки влияют на активность иммуноглобулинов, приводя к повышению IgМ, снижению количества иммуноглобулинов IgА и IgG, которое связывают с синдромом иммунной дисфункции6 [16–30]. В нашем случае наблюдался практически такой же эффект. Режим дня включал утреннюю физическую зарядку (30 мин), учебные занятия (спаренные 1–2-е часы, перерыв 15 мин; спаренные 3–4-й часы, перерыв 15 мин; спаренные 5–6-й часы); самостоятельную подготовку 4 учебных часа. В учебные часы входили также занятия по физической и строевой подготовке. Кроме того, в период обучения студенты выполняют служебные обязанности в условиях постоянной боевой готовности; занятий проводятся вне аудиторий (с использованием реальной боевой техники и вооружения), в условиях, максимально приближенных к боевым, что связано с психологическими и физическими трудностями.

Компенсаторная реакция организма на нагрузки в виде увеличения среднего объема эритроцита, снижения среднего содержания гемоглобина в эритроците и содержания гемоглобина к клеточному объему также доказывает влияние физической нагрузки на организм [31–33]. Повышение альбуминов в совокупности с изменениями, определенными в красной крови, указывало на нарушение водно-электролитного баланса организма, а снижение тестостерона на фоне роста кортизола – на превалирование в организме катаболических процессов³.

Таким образом, в начальный период обучения в условиях военного университета у подростков формируются донозологичекие состояния, которые нуждаются в своевременной коррекции.

Выводы

1. Показатели крови позволяют оценивать реакцию организма в начальный период адаптации подростков к обучению в высшем образовательном заведении, обусловленную предыдущими факторами риска для здоровья – физическими и нервно-психическими нагрузками при предварительном отборе школьников, резкой сменой стиля жизни.
2.  На фоне стресса нарастали негативные явления в состоянии адаптационных реакций организма, гуморального иммунитета, водно-электролитном балансе; в метаболизме превалировали катаболические процессы.
3.  Результаты исследования доказывают необходимость ранней профилактической работы среди подростков при переходе для обучения из школьной в университетскую среду для сохранения их здоровья на этапе адаптации к ней.