Мультимодальный подход к оценке гендерных различий динамики качества сна при обучении в медицинском вузе

Таблица 1. Антропометрические, гемодинамические и хронобиологические данные студентов-медиков в 2016 и 2022 гг., M ± m

Таблица 2. Показатели вариабельности сердечного ритма у юношей с разной динамикой сна в течение шести лет обучения в медицинском вузе, M ± m

Увеличение массы тела с 1-го по 6-й курс у девушек и юношей с разной динамикой качества сна, кг

Таблица 3. Средний балл академической успеваемости за шесть лет обучения в медицинском вузе у студентов с разной динамикой качества сна, M ± m

Качество сна представляется крайне важным для общего самочувствия и удовлетворенности жизнью. Студенты университета являются социальной группой, особенно чувствительной к действию стрессовых факторов и нарушениям сна вследствие изменяющегося расписания и большой продолжительности занятий. Хотя некоторые аспекты сна студентов достаточно изучены, например его продолжительность, постоянный режим и фенотипы сна не до конца исследованы [1].

В недавнем исследовании с участием 415 студентов Технического университета Дрездена показано, что среднее экранное время (7 часов в день) негативно отражается на продолжительности сна (7,25 часа), но не на его качестве. При этом 25% студентов сообщают о весьма плохом или очень плохом качестве сна [2].

Среди главных факторов, влияющих на качество сна китайских студентов-медиков (80% девушек), называют уровень стресса, самоконтроль, время отходя ко сну и пробуждения, а также поведение соседей по комнате [3].

Лишь в немногочисленных работах отмечены гендерные особенности влияния нарушений сна на здоровье. Так, женщины более склонны к повышению уровня воспалительных биомаркеров. У мужчин выше риск сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, но не депрессии, особенно при сокращении продолжительности сна [4].

Цель настоящего исследования – мультимодальный анализ гендерных особенностей динамики качества сна у студентов медицинского вуза 1-го, 4-го и 6-го курса и выявление факторов, связанных с этим процессом.

Материал и методы

В наблюдательное исследование были включены результаты сплошного обследования 112 студентов 1-го курса в 2016 г. (76 девушек и 36 юношей) и 119 студентов 6-го курса в 2022 г. (77 девушек и 42 юноши). Из этих студентов была сформирована группа из 85 человек (55 девушек, 30 юношей), обследованных трехкратно – на 1-м, 4-м и 6-м курсе. Психофизиологическое тестирование проводилось в лаборатории мониторинга здоровья с использованием компьютерной программы «Валеоскан 2», включающей 45 вопросов гигиенического/поведенческого характера и девять тестов, в том числе корректурную пробу Бурдона, цветовой тест М. Люшера (ЦТЛ, восьмицветовой ряд) с оценкой позиций цветов по А.Х. Мельникову (1997), тесты «Память на образы», Мюнстерберга, «Исключение понятий», «Индивидуальная минута» (ИМ).

Хронотип оценивали в баллах: 1 балл соответствовал четко выраженному вечернему, 2 – умеренно выраженному вечернему, 3 – промежуточному, 4 – умеренно выраженному утреннему и 5 – четко выраженному утреннему хронотипу. Изучали субъективно оцениваемое качество сна в баллах (0 – сон хороший, 1 – удовлетворительный, 2 – плохой), скорость перехода к активной деятельности по утрам (от 1 до 5 баллов), время наступления вечерней усталости, заставляющей лечь спать, а также предпочитаемое время подъема в свободные дни (от 1 до 5 баллов в соответствии с опросником Хорна – Остберга) [5].

Вегетативный статус при обследовании на 4-м и 6-м курсе определяли по данным вариабельности сердечного ритма (ВСР; ПолиСпектрРитм, НейроСофт, Иваново, Россия) при трехминутной записи электрокардиограммы в положении сидя с расчетом общепринятых параметров в области временного и спектрального анализа [6].

Статистическая обработка (достоверность различий методом Стьюдента и корреляционный анализ) в случае нормального распределения проведена с использованием пакета анализа MS Excel 11.0. Качественные показатели представлены в виде частот и процентов, количественные результаты – в виде M ± m. Различия считали достоверными, в том числе коэффициентов линейной корреляции Пирсона, при уровне значимости p < 0,05 (П.Ф. Рокицкий, 1973). В отсутствие нормального распределения количественные показатели представлены в виде медианы с указанием квартильного размаха [25-й и 75-й процентили]. При сравнении двух групп по количественному признаку использовался U-критерий Манна – Уитни.

Результаты

Антропометрические и гемодинамические характеристики студентов 1-го и 6-го курса представлены в табл. 1. В  группу первокурсников были включены только лица, которые в срок освоили программу первых двух курсов.

Наряду с очевидными гендерными различиями в весоростовых показателях у юношей-первокурсников было достоверно выше только систолическое артериальное давление (АД). На фоне стабильных показателей роста за шесть лет обучения масса тела (МТ) увеличилась у девушек на 3,5 [0; 6] кг (размах от -10 до + 30; мода – 5 кг), вследствие чего возрос и индекс МТ (ИМТ; р = 0,0436). У юношей МТ увеличилась на 6,6 [4; 10] кг (размах от -8 до +25; мода – 8 кг), возрос и ИМТ (р = 0,0238). Несмотря на это, у всех студентов на 6-м курсе стало достоверно ниже диастолическое, а у юношей и систолическое АД. Гендерные различия заключались в более высоких значениях АД, меньшей частоте сердечных сокращений (р = 0,0019) и большей длительности ИМ (р = 0,00732) у юношей.

Не зафиксировано различий в динамике уровне здоровья (недостоверное снижение), а также в хронобиологических характеристиках, таких как самооценка хронотипа, качество самочувствия при пробуждении и время отхода ко сну. Тем не менее лица обоего пола предпочитали более ранний подъем в свободные дни (р = 0,00747 и р = 0,0454).

При обучении на 6-м курсе 63,6% девушек охарактеризовали свой сон как хороший, 28,6% – как удовлетворительный и 7,8% – как плохой. У юношей эти показатели составили 59,5, 21,4 и 19,1% соответственно. То есть плохой сон у юношей наблюдался в 2,4 раза чаще.

У девушек с плохим качеством сна по сравнению с хорошо спящими ИМ и проба Генчи были короче (51,0 ± 5,1 и 62,0 ± 1,9 с; р = 0,0454 и 25,7 ± 3,4 и 35,4 ± 1,8 с; р = 0,0188 соответственно), наблюдалась тенденция к увеличению ИМТ (25,4 ± 2,2 и 21,9 ± 0,5 кг/м²; р = 0,09), чаще ощущался дефицит времени (2,83 ± 0,40 и 1,75 ± 0,17 балла; р = 0,0213), самооценка уровня здоровья была ниже (3,33 ± 0,21 и 4,10 ± 0,08 балла; р = 0,00581).

У юношей с плохим качеством сна прослеживалась тенденция к увеличению числа ошибок (р = 0,08) и времени выполнения вербального теста Мюнстерберга (р = 0,09), а также к снижению диастолического АД (73,3 ± 3,0 и 78,6 ± 1,0 мм рт. ст.; р = 0,06). Эти студенты больше времени проводили за гаджетами (р = 0,0324) и меньше занимались физкультурой (р = 0,0129), у них была выше субъективная активированность при тестировании (4,2 ± 1,4 против 1,3 ± 0,2 балла из 5; р = 0,0421). Как и девушки, плохо спящие юноши чаще ощущали дефицит времени (р = 0,00673); а также достоверно чаще относили себя к вечернему хронотипу (р = 0,0009), медленнее переходили к активной деятельности по утрам (р = 0,04), позже ложились спать (р = 0,006) и чаще сталкивались с трудностями в обучении (р = 0,0448). Свое здоровье они оценивали ниже (3,25 ± 0,31 и 4,24 ± 0,11 балла; р = 0,00808) со значительным его ухудшением в период обучения.

Достоверные различия выявлены в психологическом статусе по данным цветового теста М. Люшера. Так, синий цвет (сензитивность, эмпатийность) занимал у плохо спящих юношей более высокую позицию (р = 0,02), чем у хорошо спящих, в то время как зеленый (потребность в уважении со стороны значимых окружающих) и красный цвета (потребность в достижении) располагались дальше от начала ряда, что может свидетельствовать о неактуальности или фрустрированности этих потребностей. В то же время следует отметить более высокую позицию черного цвета (р = 0,007), что традиционно связывают с агрессивностью [7].

По данным ВСР, у юношей с плохим качеством сна были ниже ЧСС (75,7 ± 1,4 и 82,3 ± 2,9 уд/мин; р = 0,0198) и индекс напряжения по Р.М. Баевскому (115,6 ± 21,0 и 71,6 ± 14,3 ед, р = 0,0375), также наблюдалась тенденция к снижению симпато-вагального индекса (LF/HF; р = 0,06). У девушек различий в вегетативном статусе не обнаружено.

Для изучения индивидуальной динамики МТ, ИМТ, хронотипа и состояния вегетативной нервной системы в зависимости от динамики качества сна 55 девушек и 30 юношей были разделены на четыре подгруппы. У 21 (38,2%) девушки и 6 (20%) юношей в течение всех шести лет обучения сон был стабильно хорошим, а у 9 (16,4%) девушек и 9 (30%) юношей – стабильно плохим. У 11 (20,0%) студенток и 6 (20%) студентов к 6-му курсу качество сна улучшилось, а у 11 (20%) девушек и 5 (16,7%) юношей – ухудшилось. Данные 3 (5,4%) девушек и 4 (13,3%) юношей с волнообразной динамикой качества сна в анализ не включались.

Таким образом, если доля студентов с непостоянным качеством сна была примерно одинаковой у лиц обоего пола, то среди девушек наиболее многочисленной была группа стабильно хорошо спящих (38,2%), среди юношей, наоборот, – плохо спящих (30%).

Среди стабильно плохо спящих 7/9 юношей во все временные точки относили себя к выраженному вечернему хронотипу, 3/6 юношей со стабильно хорошим сном – к утреннему. Менее четкая картина наблюдалась у девушек. В группе со стабильно хорошим сном 7/21 студенток отмечали утренний хронотип, три – стабильно вечерний, три – стабильно промежуточный. У остальных восьми девушек его самооценка варьировалась.

Ретроспективный анализ показал, что при тестировании на 1-м курсе девушки со стабильно плохим сном все психометрические тесты выполняли быстрее без снижения качества на фоне повышенной активности, чем стабильно хорошо спящие студентки (р = 0,00782). Вместе с тем у них была хуже кратковременная зрительная память, а черный цвет в ЦТЛ занимал достоверно более высокую позицию (р = 0,0282).

У девушек, у которых в процессе обучения качество сна ухудшилось, во время тестирования на 1-м курсе была выше ЧСС (84,7 ± 3,2 уд/мин) при субъективно низкой активности, хорошая зрительная память, но продолжительнее время выполнения теста «Исключение понятий». В отсутствие различий в хронотипе у них была менее выражена сонливость после пробуждения. В группе девушек, у которых впоследствии качество сна улучшилось, ЧСС была ниже, сонливость после пробуждения повышена.

Юноши с постоянно плохим сном при обследовании на 1-м курсе достоверно чаще указывали на факт курения, вечерний пик работоспособности, медленный переход к активной деятельности по утрам, поздний подъем в свободные от занятий дни и, как и девушки, более часто предпочитали черный цвет в ЦТЛ (повышенная агрессивность).

У юношей, сон которых в дальнейшем улучшился, были выше МТ и ИМТ, наблюдалась тенденция к повышению систолического АД (р = 0,0506) и укорочению длительности ИМ, но они достоверно больше времени тратили на выполнение двух из трех психометрических тестов.

У юношей, у которых в процессе обучения сон стал хуже, прослеживалась тенденция к большему экранному времени, снижению времени занятий физкультурой и повышенной тревожности. Данные ВСР у студентов 6-го курса приведены в табл. 2.

У юношей со стабильно хорошим сном, а также с его улучшением наблюдалась относительная симпатикотония: симпато-вагальный индекс (LF/HF) был достоверно выше, чем у юношей с плохим сном и его отрицательной динамикой. На это указывает и структура спектра ВСР: относительная мощность волн дыхательного диапазона (HF, %) была ниже у юношей с хорошим сном или его улучшением.

В отличие от юношей активность симпатического звена вегетативной нервной системы была выше у девушек со стабильно плохим сном, у которых относительная мощность вазомоторных волн LF, % была больше (46,8 ± 4,3%), чем в группе с хорошим сном (36,8 ± 3,1%; р = 0,04) и его положительной динамикой (32,2 ± 3,8%; р = 0,012).

За время обучения в вузе прирост МТ был неодинаковым у юношей с разной динамикой качества сна: меньше всего он был в группе со стабильно хорошим сном по сравнению с группой со стабильно плохим сном (р = 0,029) и его ухудшением (р = 0,0131).

У девушек достоверных различий не зарегистрировано, однако минимальный прирост МТ наблюдался у девушек с положительной динамикой сна.

На рисунке представлена динамика МТ за шесть лет обучения у лиц обоего пола.

Корреляционный анализ не выявил взаимосвязи хронотипа на 1-м, 4-м и 6-м курсе с величиной прироста МТ как у юношей, так и у девушек.

В таблице 3 приведены результаты академической успеваемости за время обучения в медицинском вузе.

Средний балл академической успеваемости за шесть лет обучения составил 4,21 ± 0,03 у девушек и 4,17 ± 0,05 у юношей, при этом он был высокодостоверно выше у лиц обоего пола со стабильно хорошим качеством сна, чем со стабильно плохим.

Обнаружены положительные достоверные корреляционные связи академической успеваемости девушек с качеством сна и занятиями физкультурой, у юношей – с уровнем систолического АД и сохранением концентрации внимания и отрицательные – с ИМТ и статусом курения у девушек и у всех студентов – с наличием аллергических проявлений у родственников. У лиц обоего пола не зафиксировано взаимосвязей между успеваемостью и вегетативным статусом по данным ВСР.

Обсуждение

Настоящее исследование расширяет представления о гендерных особенностях функционального состояния студентов медицинского вуза с разным качеством сна на 1-м курсе и его динамикой в течение шести лет обучения с использованием мультимодального подхода, основанного на анализе показателей физической, психологической и социальной адаптации.

В отличие от проведенных ранее одномоментных срезов качества сна у студентов [8] наше исследование было наблюдательным лонгитудинальным с анализом индивидуальной динамики качества сна в течение шести лет. Данный подход часто используется при изучении динамики качества сна во время беременности [9].

Оказалось, что предиктором длительного нарушения сна у студентов в процессе обучения в медицинском вузе может выступать повышенная агрессивность по данным цветового теста М. Люшера. Кроме того, такими предикторами у девушек служат повышенная активность с укорочением времени выполнения всех психометрических проб и относительным снижением кратковременной зрительной памяти, у юношей – курение и вечерний хронотип. Вероятно, именно этим студентам необходимо психологическое (психотерапевтическое) консультирование или обучение на 1-м курсе. Была изучена взаимосвязь динамики качества сна за время учебы с увеличением МТ. Наименьший ее прирост наблюдался у юношей с хорошим качеством сна. У девушек влияния качества сна не выявлено.

Недавно обнаруженные ассоциации величины прироста МТ в течение первого года обучения у 139 студентов колледжа в США с микробиомом [10] открывают новые направления научных исследований, тем более что получены новые данные о связи микробиома с развитием неврологических заболеваний, в том числе болезни Паркинсона [11].

Вегетативный тонус юношей 6-го курса со стабильно хорошим качеством сна, по данным ВСР, характеризовался относительной симпатикотонией. В то же время относительная симпатикотония наблюдалась у студенток со стабильно плохим сном. Представляется, что обнаруженные гендерные особенности вегетативного статуса необходимо принимать во внимание при изучении работ, в которых не проводилось разделения обследованных по полу.

Академическую успеваемость обычно рассматривают в качестве показателя успешности психосоциальной адаптации студентов. В данном аспекте представляется весьма существенным факт более высокой успеваемости молодых людей обоего пола со стабильно хорошим качеством сна. Примечательно, что линейной корреляции между качеством сна в конце обучения и средним баллом академической успеваемости за шесть лет не установлено.

Ограничением проведенного исследования является отсутствие данных об архитектуре и продолжительности сна студентов с использованием полисомнографии или смарт-часов/колец, что планируется в дальнейшем.

Таким образом, плохой сон негативно влияет на качество жизни современных студентов обоего пола, оканчивающих медицинский вуз. Улучшение ночного сна можно рассматривать в качестве реального корригируемого фактора в целях повышения не только уровня здоровья и психосоциальной адаптации молодых людей, но и их академической успеваемости.