Адаптация сердечно-сосудистой и эндокринной систем младших школьников к когнитивной нагрузке при выполнении теста на ноутбуке

Авторы

  • Ирина Владимировна Ермакова Институт возрастной физиологии Российской академии образования https://orcid.org/0000-0001-7430-4849
  • А.Н. Шарапов Институт возрастной физиологии Российской академии образования https://orcid.org/0000-0002-6862-8115
  • О.Н. Адамовская Институт возрастной физиологии Российской академии образования https://orcid.org/0000-0002-0197-3379
  • С.Б. Догадкина Институт возрастной физиологии Российской академии образования https://orcid.org/0000-0002-7387-9998
  • Г.В. Кмить Институт возрастной физиологии Российской академии образования https://orcid.org/0000-0002-3749-9891
  • Л.В. Рублева Институт возрастной физиологии Российской академии образования https://orcid.org/0000-0002-0363-2375

DOI:

https://doi.org/10.37482/2687-1491-Z087

Ключевые слова:

дети младшего школьного возраста, адаптация к когнитивной нагрузке, сердечно-сосудистая система, вариабельность сердечного ритма, вегетативная нервная система, кортизол, мозговое кровообращение

Аннотация

Адаптация организма детей к когнитивной деятельности является важной проблемой возрастной физиологии. Цель исследования – оценить характер адаптации сердечно-сосудистой и эндокринной систем детей младшего школьного возраста к когнитивной нагрузке при выполнении теста на ноутбуке. Материалы и методы. Методами спектрального и временного анализа вариабельности сердечного ритма, электрокардиографии, биполярной реоэнцефалографии, тонометрии и иммуноферментного определения концентрации кортизола в слюне обследовано 32 ребенка младшего школьного возраста (10–11 лет) при выполнении когнитивного задания (таблицы Анфимова) на ноутбуке. Показатели сердечно-сосудистой системы оценивали до и во время теста, слюну собирали до и после когнитивной нагрузки. Результаты. У младших школьников процесс краткосрочной адаптации сердечно-сосудистой и вегетативной нервной систем к когнитивной нагрузке происходил благоприятно, без напряжения механизмов регуляции и сопровождался усилением симпатических влияний, увеличением частоты сердечных сокращений, уменьшением интервала RR, повышением тонуса средних и мелких сосудов в затылочных областях головного мозга без изменения показателей, характеризующих интенсивность кровотока. Выявлено два типа реакции эндокринной системы на когнитивную нагрузку: I – повышение концентрации кортизола в слюне, наблюдаемое у 40 % детей; II – понижение уровня данного гормона, характерное для большинства обследованных младших школьников. Полученные результаты показали, что краткосрочная адаптация сердечного ритма, гемодинамических показателей к когнитивной нагрузке у младших школьников имеет благоприятный характер. Отличительная особенность детей этого возраста – упреждающая реакция эндокринной системы на воздействие факторов внешней среды, что проявилось в повышении уровня стресс-гормона кортизола до когнитивной нагрузки.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Библиографические ссылки

Криволапчук И.А., Мышьяков В.В., Герасимова А.А., Криволапчук И.И., Кесель С.А., Савушкина Е.В. Умственная работоспособность учащихся начальной школы при разной организации режима физической активности // Сиб. пед. журн. 2019. № 6. С. 140–153. DOI: 10.15293/1813-4718.1906.13

Кучма В.Р., Ткачук Е.А., Тармаева И.Ю. Психофизиологическое состояние детей в условиях информатизации их жизнедеятельности и интенсификации образования // Гигиена и санитария. 2016. Т. 95, № 12. С. 1183–1188. DOI: 10.18821/0016-9900-2016-95-12-1183-1188

Сидоренко И.А. Повышение умственной работоспособности у школьников среднего возраста (11–13 лет) средствами хатха-йоги // Науч.-спортив. вестн. Урала и Сибири. 2020. № 1(25). С. 42–46.

Челышкова Т.В., Гречишкина С.С., Аббасова Л.А. Динамика умственной работоспособности младших школьников // Материалы Междунар. науч. конф. «Биосфера и человек» (24–25 октября 2019 г.) / Адыг. гос. ун-т, науч. ред. А.В. Шаханова. Майкоп: ЭлИТ, 2019. С. 416–417. URL: https://201824.selcdn.ru/elit-110/index.html (дата обращения: 10.11.2020).

Сокотун С.А., Подковкин В.Г. Особенности изменений физиологических и биохимических показателей школьников разного пола при работе за компьютером // Изв. Самар. науч. центра РАН. 2009. T. 11, № 1-4. C. 773–775.

Шарапов А.Н., Безобразова В.Н., Зиненко Е.С., Кмить Г.В. Краткосрочная адаптация сердечно-сосудистой системы детей 5–7 лет к умственной нагрузке // Физиология человека. 2010. Т. 36, № 3. С. 74–81.

Догадкина С.Б., Ермакова И.В., Кмить Г.В., Рублева Л.В. Влияние умственной нагрузки, выполняемой на планшете и ноутбуке на сердечно-сосудистую и эндокринную системы детей 9 лет // Новые исследования. 2019. № 2(58). С. 5–22.

Cassidy-Bushrow A.E., Johnson D.A., Peters R.M., Burmeister C., Joseph C.L. Time Spent on the Internet and Adolescent Blood Pressure // J. Sch. Nurts. 2015. Vol. 31, № 5. P. 374–384. DOI: 10.1177/1059840514556772

Celka P., Charlton P.H., Farukh B., Chowienczyk P., Alastruey J. Influence of Mental Stress on the Pulse Wave Features of Photoplethysmograms // Healthc. Technol. Lett. 2019. Vol. 7, № 1. P. 7–12. DOI: 10.1049/htl.2019.0001

Trico D., Fanfani A., Varocchi F., Bernini G. Endocrine and Haemodynamic Stress Responses to an Arithmetic Cognitive Challenge // Neuro Endocrinol. Lett. 2017. Vоl. 38, № 3. P. 182–186.

van den Berg M., Rijnbeek P.R., Niemeijer M.N., Hofman A., van Herpen G., Bots M.L., Hillege H., Swenne C.A., Eijgelsheim M., Stricker B.H., Kors J.A. Normal Values of Corrected Heart-Rate Variability in 10-Second Electrocardiograms for All Ages // Front. Physiol. 2018. Vol. 9. Art. № 424. DOI: 10.3389/fphys.2018.00424

Баевский Р.М., Берсенева А.П. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний. М.: Медицина, 1997. 236 с.

Адамовская О.Н., Ермакова И.В., Сельверова Н.Б. Особенности вегетативной и гормональной реактивности при умственной деятельности у детей и подростков // Физиология человека. 2018. Т. 44, № 5. С. 14–21. DOI: 10.1134/S0131164618050028

Castaldo R., Xu W., Melillo P., Pecchia L., Santamaria L., James C. Detection of Mental Stress Due to Oral Academic Examination via Ultra-Short-Term HRV Analysis // Annu. Int. Conf. IEEE Eng. Med. Biol. Soc. 2016. Vol. 2016. P. 3805–3808. DOI: 10.1109/embc.2016.7591557

Dimitriev D., Saperova E.V., Dimitriev A., Karpenko Y. Recurrence Quantification Analysis of Heart Rate During Mental Arithmetic Stress in Young Females // Front. Physiol. 2020. Vol. 11. Art. № 40. DOI: 10.3389/fphys.2020.00040

Jalilian H., Zamanian Z., Gorjizadeh O., Riaei S., Monazzam M.R., Abdoli-Eramaki M. Autonomic Nervous System Responses to Whole-Body Vibration and Mental Workload: A Pilot Study // Int. J. Occup. Environ. Med. 2019. Vol. 10, № 4. P. 174–184. DOI: 10.15171/ijoem.2019.1688

Rudd K.L., Yates T.M. The Implications of Sympathetic and Parasympathetic Regulatory Coordination for Understanding Child Adjustment // Dev. Psychobiol. 2018. Vol. 60, № 8. P. 1023–1036. DOI: 10.1002/dev.21784

Gordan R., Gwathmey J.K., Xie L.-H. Autonomic and Endocrine Control of Cardiovascular Function // World J.Cardiol. 2015. Vol. 7, № 4. P. 204–214. DOI: 10.4330/wjc.v7.i4.204

Dimolareva M., Gee N.R., Pfeffer K., Maréchal L., Pennington K., Meints K. Measuring Cortisol in the Classroom with School-Aged Children – a Systematic Review and Recommendations // Int. J. Environ. Res. Public Health. 2018. Vol. 15, № 5. Art. № 1025. DOI: 10.3390/ijerph15051025

Kapsdorfer D., Hlavacova N., Vondrova D., Argalasova L., Sevcikova L., Jezova D. Neuroendocrine Response to School Load in Prepubertal Children: Focus on Trait Anxiety // Cell. Mol. Neurobiol. 2018. Vol. 38, № 1. P. 155–162. DOI: 10.1007/s10571-017-0544-7

Gunnar M.R., Wewerka S., Frenn K., Long J.D., Griggs C. Developmental Changes in Hypothalamus–Pituitary–Adrenal Activity over the Transition to Adolescence: Normative Changes and Associations with Puberty // Dev. Psychopathol. 2009. Vol. 21, № 1. Р. 69–85. DOI: 10.1017/s0954579409000054

Vlad R., Pop A.M., Olah P., Monea M. The Evaluation of Dental Anxiety in Primary School Children: A Cross-Sectional Study from Romania // Children (Basel). 2020. Vol. 7, № 10. Art. № 158. DOI: 10.3390/children7100158

Загрузки

Опубликован

2022-02-22

Как цитировать

Ермакова, И. В., Шарапов, А., Адамовская, О., Догадкина, С., Кмить, Г., & Рублева, Л. (2022). Адаптация сердечно-сосудистой и эндокринной систем младших школьников к когнитивной нагрузке при выполнении теста на ноутбуке. Журнал медико-биологических исследований, 10(1), 24–33. https://doi.org/10.37482/2687-1491-Z087