Reactivity of the Nervous System in Female Students Under Cognitive Load at Mental and Physical Fatigue

Authors

DOI:

https://doi.org/10.37482/2687-1491-Z224

Keywords:

autonomic nervous system, central nervous system, female students, mental fatigue, physical fatigue, heart rate variability, cognitive load, reactivity

Abstract

The specific requirements of educational and professional settings trigger compensatory mechanisms in students, being a high cost of adaptation. The purpose of this study was to examine the physiological responses of female students (athletes and non-athletes) to cognitive testing under fatigue conditions, with particular focus on the functional parameters of the nervous system. Materials and methods. The sample included 23 female students from South-Ural State Humanitarian Pedagogical University (13 non-athletes) and the Urals State University of Physical Culture (10 gymnasts). All subjects provided their informed consent to participate in the study. For non-athletes, examinations were performed during the semester in the afternoons under mental fatigue conditions. For athletes, examinations were performed during the pre-competition period in the afternoons under both mental and physical fatigue conditions. Sensorimotor parameters were used for the functional assessment of the central nervous system. Autonomic nervous system activity was evaluated through spectral analysis of heart rate variability. Weakly structured data was used as a model of cognitive load. Results. For non-athletes, stable performance and accurate sensorimotor reactions were recorded, coupled with increased inhibition and enhanced activity of the parasympathetic nervous system. For athletes, relatively low performance and accurate sensorimotor reactions were recorded, accompanied by reduced inhibitory reaction times and increased activity of the sympathetic nervous system.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Pavel A. Baiguzhin, South Ural State University (National Research University)

Leading Researcher at the Sports Science Research Center of the South Ural State University (National Research University), Doctor of Biological Sciences

Sergei L. Sashenkov, South Ural State Medical University

Head of the Department of Normal Physiology named after Academician Yu.M. Zakharov, Doctor of Medical Sciences, Professor

References

Байгужин П.А., Наумова К.А. Реактивность автономной нервной системы у лиц с различной мотивацией к выполнению функциональной нагрузки // Психология. Психофизиология. 2021. Т. 14, № 2. С. 96–107.

Артеменков А.А. Работоспособность и утомление у лиц умственного труда: понятие о зонах активности человека // Медицина труда и экология человека. 2020. № 1(21). С. 20–35.

Яценко М.В., Кайгородова Н.З. Индивидуальные особенности устойчивых и неустойчивых параметров ЭЭГ в контексте их взаимосвязи с показателями умственной работоспособности // Психолог. 2017. № 2. С. 9–18. https://doi.org/10.7256/2409-8701.2017.2.22372

Солодков А.С. Особенности утомления и восстановления спортсменов // Уч. зап. ун-та им. П.Ф. Лесгафта. 2013. № 6(100). С. 131–143.

Vyas K.S., Stratton T.D., Soares N.S. Sources of Medical Student Stress // Educ. Health (Abingdon). 2017. Vol. 30, № 3. P. 232–235. https://doi.org/10.4103/efh.efh_54_16

Barrett M., Georgoff P., Matusko N., Leininger L., Reddy R.M., Sandhu G., Hughes D.T. The Effects of Feedback Fatigue and Sex Disparities in Medical Student Feedback Assessed Using a Minute Feedback System // J. Surg. Educ. 2018. Vol. 75, № 5. P. 1245–1249. https://doi.org/10.1016/j.jsurg.2018.02.019

Ильин Е.П. Типологические особенности проявления свойств нервной системы // Психология спорта в терминах, понятиях, междисциплинарных связях. М.: Нац. гос. ун-т физ. культуры, спорта и здоровья им. П.Ф. Лесгафта, 1996. 450 с.

Частоедова И.А., Спицин А.П., Новожилова Ю.А. Особенности проявлений умственного утомления у студентов младших курсов медицинского вуза // Вят. мед. вестн. 2019. № 4(64). С. 26–30.

Куулар А.С. Исследование умственной работоспособности студентов Тувинского государственного университета // Вестн. Тувин. гос. ун-та. № 2 Естеств. и с.-х. науки. 2015. № 2(25). С. 44–48.

Пучкова А.Н., Ткаченко О.Н., Дорохов В.Б. Экспериментальная модель исследования умственного утомления и адаптивной функции дневного сна для восстановления работоспособности // Эксперим. психология. 2013. Т. 6, № 1. С. 48–60.

Жукова О.В., Поцелуев Н.Ю., Шульц К.В., Нагорняк А.С., Швед О.И. Гигиеническая оценка работоспособности студентов при различных режимах обучения // Азимут науч. исследований: педагогика и психология. 2021. Т. 10, № 3(36). С. 317–320. https://doi.org/10.26140/anip-2021-1003-0080

Байгужин П.А., Макунина О.А., Шибкова Д.З. Нейродинамические маркеры в прогнозе психофизиологической надежности организма у молодежи, реализующей учебную и спортивную деятельность // Ресурсы жизнеспособности и стрессоустойчивости соврем. человека: психол., психофизиол., нейробиол., пед. аспекты. Челябинск: Полиграф-Мастер, 2021. С. 4–19.

Макунина О.А., Харина И.Ф. Психофизиологические характеристики студентов-спортсменов в условиях «двойной карьеры» // Психология. Психофизиология. 2022. Т. 15, № 4. C. 94–105.

Singh S., Aghazadeh F., Ray T.G. Interaction of Physical and Mental Work // Int. J. Occup. Saf. Ergon. 2002. Vol. 8, № 4. P. 451–463. https://doi.org/10.1080/10803548.2002.11076547

Mixter S., Mathiassen S.E., Jahncke H., Hygge S., Lyskov E., Hallman D.M., Lewis C. Effects of Combining Occupationally Relevant Physical and Cognitive Tasks. A Systematic Review // Ann. Work Expo. Health. 2023. Vol. 67, № 3. P. 303–319. https://doi.org/10.1093/annweh/wxac082

Mathiassen S.E., Hallman D.M., Lyskov E., Hygge S. Can Cognitive Activities During Breaks in Repetitive Manual Work Accelerate Recovery from Fatigue? A Controlled Experiment // PLoS One. 2014. Vol. 9, № 11. Art. № e112090. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0112090

Байгужин П.А. Изменения функционального состояния нервной системы при обработке релевантной информации // Уч. зап. Крым. федер. ун-та им. В.И. Вернадского. Биология. Химия. 2022. Т. 8, № 4. С. 3–12.

Published

2025-03-19

How to Cite

Baiguzhin П. А., & Sashenkov С. Л. (2025). Reactivity of the Nervous System in Female Students Under Cognitive Load at Mental and Physical Fatigue. Journal of Medical and Biological Research, 13(1), 5–16. https://doi.org/10.37482/2687-1491-Z224

Similar Articles

You may also start an advanced similarity search for this article.