В Кольском научном центре подводят первые итоги пилотного проекта. Молодые исследователи на примере старшеклассников Апатитов изучали, как стрессовая нагрузка в виде особых условий Крайнего Севера влияет на здоровье школьников.

Стресс - часть жизни

Для начала, как говорится, матчасть. Как поясняют специалисты, стресс - неотъемлемое проявление жизни. Любой организм в течение всей своей жизни испытывает на себе воздействие различных факторов среды, в ответ на которые и возникают стрессовые реакции, помогающие ему адаптироваться.

Влияют как внешние, так и внутренние факторы. Внешние - природные и социально-бытовые условия, промышленное воздействие и так далее. Внутренние - генетический материал, физиологическое и психологическое состояние, нейропластичность, то есть возможность мозга изменяться под действием опыта, а также восстанавливать утраченные связи после повреждения. Совокупность факторов определяет адаптационный потенциал конкретного человека в конкретных условиях. В более суровых условиях проживания этот потенциал сужается.

В чем особенности Крайнего Севера, долго объяснять не надо: климат, геомагнитная обстановка, полярные день и ночь… Нестабильный световой режим нарушает биологические ритмы человека, что, в свою очередь, отражается на качестве его сна и работоспособности.

Люди много веков осваивали Север, проходили жесткий отбор, вырабатывали приспособительные реакции. Например, исследования зарубежных ученых на Шпицбергене показывают, что трудности засыпания, ночные пробуждения и неосвежающий сон (инсомния) встречаются у норвежцев в течение года равномерно, а у наших соотечественников в четыре раза чаще и преимущественно зимой. Специалисты обосновывают это тем, что приезжие из более южных регионов россияне не успели адаптироваться, в отличие от норвежцев, предки которых не одно поколение жили при нестабильном световом режиме.

Новый подход

- Существуют гены, регулирующие циркадные ритмы нашего организма, то есть циклические колебания интенсивности различных биологических процессов, зависящие от смены дня и ночи. Эти гены связаны не только с ритмом «сон - бодрствование», но и с риском возникновения сердечно-сосудистых заболеваний. Большинство ученых при исследовании циркадных генов у человека используют различные тесты и опросники. Мы решили применить другой подход, - рассказала «Вестнику» руководитель Лаборатории медицинских и биологических технологий ФИЦ КНЦ РАН Дина Петрашова. - Помимо психологических тестов мы использовали такой маркер стрессовой нагрузки на организм, как микроядерный тест. В идеале клетка после деления образует две клетки, в каждой из которых находится по одному ровному ядру, без каких-либо видимых глазом повреждений. Как известно, в ядре самое святое - наша ДНК. Но иногда под воздействием внешних факторов процесс деления нарушается, «отламывается» кусочек ДНК или даже «убегает» целая хромосома. В таком случае в микроскоп мы видим клетку с ядром и рядом маленькое ядрышко, которое называется микроядро. Этот метод позволяет оценить, насколько сильную стрессовую нагрузку испытывает человек и как внутренние силы организма с этим справляются на клеточном уровне. Клетка лукавить не умеет, в отличие от человека. Вот мы и решили посмотреть, обладатели каких полиморфных вариантов циркадных генов, а проще говоря - жаворонки или совы, в условиях Крайнего Севера испытывают большее стрессовое воздействие.

Пощадите школьников

Сотрудники лаборатории обследовали 77 апатитских школьников в возрасте 15-17 лет. Именно у старшеклассников легче уловить названные закономерности, так как у них сильнее умственная и психологическая нагрузка из-за предстоящих экзаменов.

Для проведения микроядерного теста брались клетки эпителия щеки, поскольку это самый безболезненный для взятия вид ткани: пара мазков деревянным шпателем - и все. Определял варианты циркадных генов Сергей Коломейчук, специалист по сомнологии.

В этой работе самые интересные результаты получились с геном PER3, который отвечает за склонность рано вставать или не спать допоздна. Сопоставив данные по микроядерному тесту и результаты генетического анализа, исследователи обнаружили, что у сов в защечном эпителии чаще встречаются нарушенные клетки, чем у жаворонков. Следовательно, совы более уязвимы.

- Полученные результаты имеют важное значение для формирования правил по гигиене образовательного процесса и сна у школьников-северян, - подводит итог Дина Петрашова. - В частности, необходимо перенести начало занятий на более позднее время, уменьшить объем домашних заданий, чтобы дети могли раньше ложиться спать. Раз нельзя всем юным северянам провести генетические анализы и сделать раздельное обучение для жаворонков и сов, то стоит обеспечить более щадящие условия. Такие нехитрые меры позволят снизить уровень тревожности у школьников, повысить успеваемость и уменьшить риск возникновения в будущем сердечно-сосудистых заболеваний.

Ученые планируют продолжить исследования с привлечением добровольцев более старших возрастов. После снятия ограничительных мер из-за пандемии желающие смогут принять участие в реализации проекта и узнать о себе новое.