CC BY
31
ВЛИЯНИЕ УМСТВЕННОЙ НАГРУЗКИ, ВЫПОЛНЯЕМОЙ НА ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВАХ
И БУМАГЕ, НА СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТУЮ И ЭНДОКРИННУЮ СИСТЕМЫ ВТОРОКЛАССНИКОВ
С.Б. Догадкина1, Г.В. Кмить, Л.В. Рублева, И.В. Ермакова, О.Н. Адамовская, А.Н. Шарапов ФГБНУ «Институт возрастной физиологии РАО», Москва
Методами спектрального и временного анализа вариабельности сердечного ритма, электрокардиографии, измерения артериального давления и частоты сердечных сокращений, реоэнцефалографии и иммуноферментного анализа и обследовано 40 школьников 8-9 лет.
Показано, что при работе на электронных устройствах (ЭУ) с разной степенью выраженности отмечено увеличение симпатической активности (мощность низкочастотных колебаний) и снижение парасимпатической активности, значительное снижение коэффициента кросс-корреляционной синхронизации.
У большинства второклассников умственная нагрузка, выполняемая на ЭУ и бумажном носителе, характеризовалась незначительными изменениями параметров центрального отдела системы кровообращения, и, следовательно, краткосрочная адаптация носила благоприятный характер. У части детей наблюдалось существенное увеличением диастолического артериального давления при значительном возрастании систолического артериального давления и ЧСС, а также снижение ударного объема крови, интегрального показателя, характеризующего сократительную и насосную функции миокарда, что указывает на напряжение регуляторных механизмов.
Выявлены два варианта адаптации биоэлектрических функций миокарда к умственной нагрузке. При благоприятном течении адаптации (79 % школьников) при нагрузке наблюдается достоверное уменьшение длительности сердечного цикла, электрической систолы и диастолы, увеличивается амплитуда зубца Р, что отражает адекватную реакцию на нагрузку. При напряженной адаптации (21 % учащихся) наблюдается укорочение диастолы при одновременном значительном удлинении систолы и предсердно-желудочковой проводимости, что приводит к неполному восстановлению энергетических ресурсов миокарда и может свидетельствовать о недостаточных адаптационных резервах сердечнососудистой системы у этих детей.
Выявлено два варианта срочной адаптации мозгового кровообращения детей 8-9 лет к умственной нагрузке. Первый вариант отмечается у большинства испытуемых (67,4 - 80,0 %) и характеризуется снижением тонуса мозговых артерий малого калибра в лобных и затылочных областях головного мозга. При втором варианте реакции (28,0-32,6 % испытуемых) отмечается снижение артериального притока и повышение тонуса крупных и средних мозговых артерий в лобных и затылочных областях головного мозга.
Контакты: 1 Догадкина С.Б. - Е-шаП: <almanac@mail.ru>
Выполнение теста «таблицы Шульте» на электронных устройствах вызывало большее напряжение зрительного анализатора (КЧСМ) по сравнению с бумажным носителем.
Показано, что умственная нагрузка вызывала 2 типа реакции эндокринной системы по направленности изменения концентрации кортизола: повышение (I тип реакции) или понижение (II тип реакции) уровня гормона как при работе на ЭУ, так и на бумаге. Установлено 2 типа восстановления после теста: снижение (I тип восстановления) или повышение (II тип восстановления) уровня кортизола. У детей со II типом реакции на умственную нагрузку и II типом восстановления после неё эндокринная система испытывала большее напряжение при работе на ЭУ по сравнению с бумагой.
Ключевые слова: электронные устройства (ноутбук, планшет, смартфон), умственная нагрузка, критическая частота световых мельканий, вегетативная нервная система, вариабельность сердечного ритма, мозговое кровообращение, биоэлектрические функции миокарда, артериальное давление, ударный объем крови, кортизол
Influence of mental load on cardiovascular and endocrine system of second grade students using electronic devices and printed material. The article presents the study of 40 8-year-old students. The following methods were used: spectral and temporal analysis of heart rate variability, electrocardiography, blood pressure and heart rate measurement, rheoencephalography and enzyme-linked immunosorbent assay. When using electronic devices (ED) with various degrees of intensity, an increase in sympathetic activity (power of low-frequency vibrations) and a decrease in parasympathetic activity, a significant decrease in the cross-correlation synchronization were noted.
In most second-graders, the mental tasks performed with the help of digital or paper materials was characterized by insignificant changes in the parameters of the central part of the circulatory system, and, therefore, short-term adaptation was favourable. Some children demonstrated a significant increase in diastolic blood pressure together with a significant increase in systolic blood pressure and heart rate, as well as a decrease in stroke volume, an integral indicator characterizing the contractile and pumping functions of the myocardium, which indicates tension in regulatory mechanisms.
Two options of the adaptation of the myocardium bioelectric functions to mental stress were identified. Favourable adaptation (79 % of schoolchildren) means a significant decrease in the duration of the cardiac cycle, electrical systole and diastole, higher R wave, which reflects an adequate response to the task. With intense adaptation (21 % of students), diastole is shortened while systole and atrioventricular conduction are significantly elongated, which leads to incomplete recovery of myocardial energy resources and may indicate insufficient adaptive reserves of the cardiovascular system in these children.
There were revealed two variants of urgent adaptation of cerebral circulation in 89-year-old children to mental stress. The first option is observed in the majority of subjects (67.4 - 80.0 %) and is characterized by a decrease in the tone of the cerebral arteries of small caliber in the frontal and occipital regions of the brain. The second type of the reaction (28.0-32.6 % of the subjects) leads to a decrease in arterial inflow and
an increase in the tone of the large and medium cerebral arteries in the frontal and occipital regions of the brain.
Performing the "Schulte table" test on electronic devices caused higher visual tension (CFF) in comparison with the paper material.
It was shown that mental tasks caused 2 types of reactions of the endocrine system in terms of cortisol concentration: an increase (type I reaction) or a decrease (type II reaction) of hormone levels both when using ED and paper materials. There are 2 types of recovery after the test: a decrease (type I recovery) or an increase (type II recovery) of cortisol levels. In children with a type II reaction to mental stress and type II recovery after it, the endocrine system experienced greater stress when using ED.
Keywords: electronic devices (laptop, tablet, smartphone), mental tasks, critical frequency of light flickering, autonomic nervous system, heart rate variability, cerebral circulation, myocardial bioelectric functions, blood pressure, stroke volume, cortisol.
Важные перемены, происходящие в современном школьном образовании, такие как использование в учебном процессе электронных устройств (компьютеров, ноутбуков, планшетов и др.), приводящих к изменению характера учебной деятельности, требуют физиологической оценки оптимизации обучения детей и подростков. Применение компьютерных технологий повышает мотивацию, когнитивные навыки, активность и вовлеченность учащихся в учебный процесс по сравнению с традиционным обучением [29-31; 35]. Однако цифровая образовательная среда может оказывать потенциально негативное влияние на функциональное состояние организма школьников, среди которых высокая зрительная нагрузка, интенсификация умственной деятельности, риск развития переутомления [1]. Умственная нагрузка вызывает изменение активности нервной вегетативной и эндокринной систем, частоты сердечных сокращений и артериального давления [6; 24; 32; 36 - 39]. Между тем работ, посвященных изучению влияния когнитивного задания, выполняемого на разных электронных устройствах, на функциональное состояние организма учащихся, крайне мало. Так, Mygind L. и др. (2018) [34] установили, что у детей 10-12 лет тонус блуждающего нерва существенно снижается при выполнении тестовых заданий на компьютере. В доступной литературе не удалось обнаружить данных о реакции эндокринной и сердечно-сосудистой систем при работе школьников на разных электронных устройствах.
Исходя из вышеизложенного, целью нашего исследования явилась изучение функционального состояния вегетативной нервной, эндокринной и сердечно -сосудистой систем организма младших школьников при умственной нагрузке, выполняемой на разных электронных устройствах и бумаге.
ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование проводилось в апреле-мае 2019 года на базе одной из школ г. Москвы, в котором приняли участие 40 учащихся 2 класса: 20 мальчиков и 20 девочек. Возраст испытуемых - 8-9 лет (среднее значение 8,90 ± 0,06 лет); средний рост - 133,30±0,91 см; средний вес - 32,03±1,32 кг.
В ходе исследования учащиеся выполняли тест «таблицы Шульте» на разных электронных устройствах (ЭУ): ноутбук hp rtl8723be (экран 15,6 дюйма, разрешение 1366x768 пикселей, светодиодная подсветка с технологией LED); планшет iPad 3 (экран 9,7 дюйма, разрешение 2048x1536 пикселей при 264 ppi, светодиодная подсветка с технологией IPS); смартфон Honor 8X (экран 6,5 дюйма, разрешение 2340x1080 пикселей при 397 ppi, светодиодная подсветка с технологией IPS). Контролем служило выполнение теста «таблицы Шульте» на бумаге.
Тест «таблицы Шульте» использовали в качестве когнитивной нагрузки, обычно он применяется при изучении особенностей внимания детей и подростков [2; 4; 10; 13; 18]. Тест заключался в следующем: на экране электронного устройства предъявлялась таблица с расположенными случайным образом от 1 до 25 числами. Испытуемые последовательно находили числа от 1 до 25, отмечая их с помощью компьютерной «мыши» на ноутбуке или нажимая пальцем на сенсорный экран планшета. В случае правильного выбора предъявлялась следующая таблица. Контролем служило выполнение теста «таблицы Шульте» на бумаге, при выполнении которого испытуемые последовательно находили цифры и указывали на них карандашом. Время выполнения задания составляло 5 минут.
Реакцию эндокринной системы учащихся на тестовое задание, выполняемое на различных ЭУ и бумаге, оценивали по концентрации кортизола в нестимули-рованной слюне, которую собирали в пластиковые одноразовые пробирки до и после теста, а также после 15-минутного восстановительного периода. Пробы слюны до проведения анализа хранили в морозильной камере при температуре -20° С. Концентрацию кортизола в слюне определяли иммуноферментным методом (ИФА), используя стандартные диагностические наборы реагентов фирмы DRG на ИФА-анализаторе «StatFax 2100» (США) и выражали в нг/мл. Все анализы были сделаны в соответствии с протоколом наборов, контрольные показатели были в рамках принятых пределов.
Для характеристики функционального состояния зрительного анализатора изучали критическую частоту слияния световых мельканий (КЧСМ). КЧСМ -минимальная частота мелькания прерывистого светового излучения в секунду, при которой прерывистый свет перестает восприниматься как мигающий, а кажется ровным светом, не меняющейся яркости [17]. Исследование проводили монокулярно при скорости 1 Гц/с в сторону увеличения частоты мельканий красного цвета до и после выполнения теста на электронных устройствах и бумаге.
Состояние вегетативной нервной системы оценивали по частотно-временным показателям вариабельности сердечного ритма. Для оценки симпато-парасимпатического баланса использовали отношение мощностей низкочастотного и высокочастотного диапазонов спектра (коэффициент LF/HF) [14; 33].
Проводилась параллельная регистрация сердечного ритма и дыхания в покое и во время выполнения когнитивного теста. При проведенном анализе рассчитывали показатель кардиореспираторной синхронизации [14].
Состояние центрального отдела сердечно-сосудистой системы оценивали по показателям систолического (САД) и диастолического (ДАД) артериального давления, пульсового давления (ПД), частоте сердечных сокращений (ЧСС), ударного (УО) и минутного объемов кровообращения (МОК). Давление и частота пульса измерялись с помощью цифрового аппарата AND модель UA-777 (Япония) с ис-
пользованием детской манжеты. Пульсовое давление определяли по формуле ПД = САД -ДАД. Ударный объем вычисляли по модифицированной формуле Старра для детей 8-14 лет (Романцева Н.А.) УО = 80+0,5 х ПД - 0,6 х ДД - 2 х возраст. МОК определяли по формуле: МОК = УО х ЧСС.
Возбудимость и проводимость миокарда изучались с помощью метода электрокардиографии. Амплитуда и длительность зубцов ЭКГ определялись в 12 общепринятых отведениях, длительность интервалов ЭКГ определялась по данным II стандартного отведения.
Изучение мозгового кровообращения проводили методом биполярной реоэн-цефалографии (РЭГ) с помощью прибора «Рео-спектр» (Нейрософт, г.Иваново). В настоящем исследовании оценка мозгового кровообращения проводилась на основании ряда показателей реографического комплекса.
Аарт., ом - амплитуда артериальной составляющей реографической волны, соответствует ее максимальной амплитуде. Характеризует величину пульсового кровенаполнения в исследуемом сосудистом бассейне, и косвенно указывает на функциональное состояние сосудов: снижается при повышении тонуса, и повышается - при снижении тонуса. Альфа (а), сек - время восходящей части волны, т.е. время от начала волны до Аарт. Ткардио (Т), сек - время длительности пульсовой волны. а/Т, % - отношение длительности периода восходящей части волны ( сск) к длительности всей реоволны (Т.сск). Это отношение показывает, какая часть пульсового притока крови (в процентах) тратится на преодоление упругого сопротивления стенок артерий крупного и среднего калибра, т.е. характеризует тонус сосудов крупного и среднего калибра. di, % - дикротический индекс. Величина дикротического индекса отражает тонус сосудов мелкого калибра, позволяет судить о периферическом сосудистом сопротивлении. АЧП, у.е. - амплитудно-частотный показатель. Величина АЧП отражает кровоток в единицу времени.
Дизайн исследования
Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием компьютерного пакета программы «Statistica 6.0» и «SPSS 23». Для проверки статистических гипотез исследования использовался t-тест Стьюдента для независимых и попарно сопряженных выборок. Оценку тесноты статистической связи между показателями осуществляли с помощью корреляционного анализа (коэффициент Пирсона). Различия считали статистически значимыми при р<0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Тест «Таблицы Шульте» - простое когнитивное задание на распределение, переключение и сосредоточение внимания. За время эксперимента испытуемые в среднем просматривали примерно по 4 таблицы как на бумаге, так и на электронных устройствах (ЭУ). В целом по группе эффективность работы (в сек.) на ЭУ и бумаге была примерно одинаковой (52,22±1,44 сек. против 52,00±2,41 сек.; р=0,936). При сравнении показателя эффективности работы с учётом возраста учащихся обнаружили, что данный показатель при работе на ЭУ и бумаге также практически не различался (3,97±0,12 балла против 3,90±0,22 балла; р=0,774). Не удалось установить различий по этим показателям при сравнении мальчиков с девочками. Полученные нами значения показателя эффективности работы (сек.) учащихся 2 класса выше, чем у других авторов, тестирующих учеников начальной школы с помощью «таблиц Шульте» на бумаге [10], и сопоставимы со значениями этого показателя у школьников средних классов.
С целью диагностики утомления зрительного анализатора, центральной нервной системы детей при работе на ЭУ и бумаге проводили измерение величины критической частоты слияния мельканий (КЧСМ). В таблице 1 представлены изменения среднего значения показателя КЧСМ (Гц) при выполнении когнитивного задания на разных носителях: электронном и бумажном. Сравнение парных выборок позволило установить достоверное различие между показателем КЧСМ до и после выполнения теста «таблицы Шульте» на ЭУ (tn6=2,45; р=0,016). При выполнении теста на бумаге статистически значимых различий показателя КЧСМ не выявлено.
Таблица 1
Изменение показателя КЧСМ у учащихся 2 класса при выполнении теста «таблицы Шульте» на электронных устройствах и бумаге (M±m)
носители КЧСМ, Гц достоверность различий
до теста после теста
ЭУ 34,17±0,48 33,42±0,52 р=0,016
бумага 34,55±0,87 33,78±1,04 р=0,139
Таким образом, результаты исследования показали, что значимое ухудшение функционального состояния коркового звена зрительного анализатора (КЧСМ) у учащихся 2 класса наступает после работы на ЭУ, но не после выполнения когнитивного задания на привычном носителе информации (бумага). Полученные нами данные не противоречат результатам исследования других авторов, которые вы-
явили значимое снижение величины КЧСМ у учащихся начальной школы после уроков с использованием компьютерных технологий по сравнению с традиционными занятиями [1; 21] и у взрослых при чтении текста с монитора компьютера по сравнению с бумажным носителем [15]. Это объясняется тем, что изображение на экране является самосветящимся, а не отраженным. Оно имеет меньшую контрастность, т.к. экранные символы состоят из дискретных точек - пикселей, не имеющих чётких границ, что проявляется в меньшей контрастности [15]. Все это приводит к появлению усталости зрительного анализатора и, как следствие, к снижению величины КЧСМ. Существует отрицательная связь между временем пользования компьютером и частотными характеристиками слияния мельканий [22].
Функциональное состояние эндокринной системы при выполнении теста «таблицы Шульте» на ЭУ и бумаге оценивали по уровню кортизола в слюне до, после и на 15 минуте восстановления. Попарное сравнение уровня кортизола до и после теста, выполненного на ЭУ и бумаге, выявило статистически значимое различие между изучаемыми показателями только при использовании гаджетов (р=0,002 - ЭУ; р=0,948 - бумага). Попарное сравнение уровня кортизола после теста и в конце 15-минутного восстановительного периода показало такую же картину (р=0,003 - ЭУ; р=0,141 - бумага).
На рис. 1 представлена динамика содержания кортизола в слюне у детей с разным типом реакции на тест «таблицы Шульте», выполненный на ЭУ и бумаге. С помощью индивидуального анализа направленности изменения концентрации кортизола (5, %) установили, что тест «таблицы Шульте» вызывал повышение уровня гормона у 40,17 % детей при работе на ЭУ и у 53,85 % - на бумаге, в среднем на 15,56±2,26 % и 9,77±2,26 %, соответственно (I тип реакции). II тип реакции - понижение уровня кортизола - выявлен у 59,83 % детей при работе на ЭУ и у 46,15 % - на бумаге, в среднем на -16,75±1,30 % и -10,43±2,47 %, соответственно. Выявлено, что прирост уровня кортизола в слюне ( %) при II типе реакции после выполнения теста на ЭУ статистически значимо больше, чем на традиционном бумажном носителе (р=0,029). При I типе реакции различия между изучаемыми показателями статистически не значимы (р=0,123). Таким образом, прирост концентрации кортизола ( %) у учащихся 2 класса, независимо от типа реакции эндокринной системы, в большей степени выражен при выполнении когнитивного задания на ЭУ по сравнению с бумагой.
Аналогичные типы реакции эндокринной системы у детей в возрасте 10-15 лет на умственную нагрузку (обратный счёт в уме) установлены нами в предыдущих исследованиях [7]. Выполнение теста «таблицы Шульте» при I типе реакции вызывало повышение кортизола в слюне в среднем на 10-16 %, что согласуется с данными, полученными у взрослых, выполнявших арифметические вычисления на компьютере [36].
Рис. 1. Динамика прироста концентрации кортизола в слюне у учащихся 2 класса в зависимости от типа реакции после выполнения теста «таблицы Шульте» на электронных устройствах (ЭУ) и бумаге.
Исходный уровень кортизола у детей с I типом реакции оказался статистически значимо ниже, чем со II типом (р=0,001 - ЭУ; р=0,002 - бумага). Обнаружена отрицательная корреляционная связь между уровнем гормона до теста и его приростом после задания в группе детей со II типом реакции (г=-0,50 при р<0,01 - ЭУ и г=-0,52 при р<0,05 - бумага). Известно, что интенсивность и направленность реакции любой системы организма на внешние факторы зависит от исходного уровня: при высоком исходном уровне происходит снижение функциональной активности, при низком фоновом значении - повышение. При изучении реакции детей 7-11 лет на тест BEST-C установлено, что уровень кортизола в слюне до теста (период ожидания) был выше, чем через 10, 20 и 35 минут восстановительного периода [25]. Оказалось, что дети с высокой устойчивостью к стрессу имели более низкую концентрацию гормона до теста, по сравнению со сверстниками, имеющими низкую устойчивость. Gunnar с соавторами (2009) [27] полагают, что активация гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси у детей до теста (упреждающее возбуждение), связана с плохой регуляторной способностью.
Установлено, что у детей со II типом реакции при работе на ЭУ и бумаге утомление зрительного анализатора (КЧСМ) нарастает больше по сравнению с испытуемыми Ьго типа реакции ф=0,005 - ЭУ и р=0,032 - бумага). При этом среднее значение эффективности работы (в сек.) на ЭУ и бумаге у детей с разными типами реакции на тест «таблицы Шульте» было примерно одинаково.
Индивидуальный анализ направленности изменения концентрации кортизола (5, %) после 15-минутного периода восстановления показал (рис. 2), что у подавляющего большинства детей (68,10 % и 64,10 %) после выполнения теста на ЭУ и на бумаге, вне зависимости от типа реакции на когнитивное задание, происходило
снижение уровня гормона в среднем на -11,91±1,10 % и -11,35±2,09 % (I тип восстановления). Меньшее число детей (31,90 % и 35,90 %) показало повышение концентрации кортизола в восстановительном периоде в среднем на 25,55±4,98 % после работы на ЭУ и 12,92±3,33 % - на бумаге (II тип восстановления). Выявлено, что динамика уровня кортизола в слюне ( %) при II типе восстановления после выполнения теста на ЭУ статистически значимо больше, чем на традиционном бумажном носителе (р=0,04). При I типе восстановления различия между изучаемыми показателями наблюдаются практически одинаковы.
30 25 20
Е 15
00
§ 10
т
5
о
^
2 о
Л -5
х
-10 -15
ЭУ БУМАГА
Рис. 2. Динамика изменения концентрации кортизола в слюне у учащихся 2 класса на 15 минуте периода восстановления после выполнения теста «таблицы Шуль-те» на электронных устройствах (ЭУ) и бумаге.
Таким образом, у 32-36 % учащихся 2 класса на 15 минуте периода восстановления после выполнения когнитивного задания отмечается напряжение эндокринной системы, в большей степени выраженное после выполнения теста на ЭУ по сравнению с бумагой.
Спектральный и временной анализ вариабельности сердечного ритма у детей 8-9 лет не выявил значимых половых различий в значениях исследованных показателей, в связи с чем оценка реакции вегетативной регуляции сердечного ритма проводилось в общей группе.
Выполнение когнитивного теста (тест Шульте) на ЭУ привело к изменению состояния вегетативной нервной системы у детей 8-9 лет (табл. 2), а именно, к снижению плотности общей мощности спектра (TP, SDNN), сдвигу вегетативной нервной системы в сторону симпатических влияний (увеличение показателя LF/HF). Отмечено увеличение симпатической активности (мощность низкочастотных колебаний) и снижение парасимпатической активности (мощность высокочастотных колебаний, RMSSD, pNN50 %) (см. табл. 1, 2). Выявленное увеличе-
ние низкочастотных колебаний спектра составило 16-20,75 %, снижение высокочастотных колебаний составило 14-20 %, при этом показатель LF/HF увеличился на 30-50,7 %. Временной анализ показателей вариабельности сердечного ритма при выполнении тестового задания на планшете и смартфоне выявил достоверное снижение SDNN (на 15-19,25 %), RMSSD (24-28 %) и pNN50 (на 42-45,4 %), что свидетельствует об уменьшении парасимпатической активности в регуляции сердечного ритма.
Таблица 2
Показатели спектрального анализа вариабельности сердечного ритма у учащихся 9 лет в покое и во время выполнения когнитивного теста на электронных устройствах (М±т)
Тип р-ции Состоя ние ТР, мс2 мс2 LF, мс2 ОТ, мс2 LF п.и. ОТ п.и. LF/HF п.и.
ЭУ 1 покой 5294,871 1743,726 1374,532 2207,871 41,284 58,716 0,786
нагру зка 3779,565 1157,661 1281,177 1340,823 53,456 46,544 1,335
% % % -40,1 -50,6 -7,3 -64,7 29,5 -26,17 70
2 покой 3825,211 1165,579 1275,789 1383,653 52,2LF47 47,753 1,275
нагру зка 3454,263 956,042 1006,579 1486,211 46,774 53,226 0,991
% % -10,7 -22 -26.7 =7,4 -11,7 =11,5 -28,7
бумага 1 По кой 4217,885 1182,192 1196,077 1808,608 45,073 54,927 0,909
нагру зка 3187,269 893,308 1409,154 957,885 58,673 41,327 1,556
% % -30,7 -39,1 22 -92 36,2 -41 86,7
2 По кой 4294,231 1202,692 1335,962 1751,06 51,531 48,469 1,380
нагру зка 2815,615 820,692 848,538 1146,385 47,754 52,246 1,141
% % -58,2 -56,5 -60,4 -57,8 -9,6 10,4 -25,2
Выполнение теста на бумаге (табл. 3) также привело к существенному изменению спектральных и временных показателей вегетативной нервной активности с увеличением симпатической активности и снижением парасимпатических влияний на ритм сердца, однако указанные изменения были менее выражены по сравнению с работой на ЭУ.
Параллельная обработка кардиоритмограммы и пневмограммы позволяет получить информацию о степени синхронизированности работы сердечнососудистой и респираторной систем и выявить преобладающие механизмы регуляции физиологических процессов более достоверно по сравнению с анализом только параметров сердечного ритма. В обеих пробах, и при выполнении тесто-
вого задания на ЭУ отмечено снижение KRS почти на 50 %, при работе на бумаге - на 25 %. Предполагаем, что при напряженной регуляции необходима активация более высоких уровней управления. Это проявляется в виде ослабления кросскор-реляционной синхронизации ЧСС и ЧД (снижение KRS), снижения парасимпатической активности ВНС и усиления недыхательного компонента (увеличение низкочастотных колебаний) и появление медленных волн более высоких порядков (VLF). В ситуации, когда происходит «ускользание» сердечно-сосудистой системы из-под модулирующего влияния вегетативной нервной системы, снижается и кардиореспираторная синхронизация, что и наблюдается при выполнении тестового задания на ЭУ.
Таблица 3
Показатели временного анализа вариабельности сердечного ритма у учащихся 8 лет в покое и во время выполнения когнитивного теста на электронных
устройствах (Ы±т)
Вид нагрузки Тип реакции Состояние R-Rmin R-Rmax RRNN SDNN RMSSD pNN50
ЭУ 1 покой 539,097 890,548 683,161 61,000 56,726 29,420
работа 530,306 829,452 644,097 50,065 42,323 18,772
2 покой 533,000 797,053 652,316 47,947 40,474 17,502
работа 527,368 817,947 635,105 46,000 40,158 16,115
бумага 1 покой 547,615 857,077 676,269 53,269 50,077 25,795
нагрузка 524,231 791,045 630,731 44,273 35,308 13,229
2 покой 525,385 832,385 651,846 53,000 45,308 21,415
нагрузка 512,538 797,385 624,308 44,231 40,462 15,770
Индивидуальный анализ реакции показателей спектрального и временного анализа вариабельности сердечного ритма при выполнении когнитивного задания на ЭУ и бумаге выявил 2 типа реакции вариабельности сердечного ритма. При первом типе реакции (70-75 % обследованных детей) происходит достоверное снижение высокочастотных колебания (ИБсм2, ГОш) , а также таких временных показателей, как SDNN, RMSSD, pNN50, характеризующих состояние парасимпатической активности ВНС, и повышение низкочастотных показателей (LFсм2, LFnu) и LF/HF(на 70-80 %), что свидетельствует о значительном увеличение активности симпатической нервной активности. Второй тип реакции (25 % обследованных детей) характеризуется значимым снижением низкочастотных показателей (LFсм2, LFnu) и LF/HF (на 25-28 %), что свидетельствует об усилении симпатической активности, и увеличением высокочастотных показателей ВРС (БРсм2, ГОш). У детей со вторым типом реакции вегетативной нервной системы отмечены достоверно более высокие показатели LFn, LF/HF и низкие показатели БРсм2, ОТп, SDNN, RMSSD, pNN50 в покое, что свидетельствует о высокой исходной активности симпатического отдела ВНС у детей данной группы. У 50 % детей данной группы отмечена высокая тревожность.
Проведенный анализ ЭКГ показал, что абсолютные значения большинства показателей ЭКГ обследованных детей в целом соответствуют возрастным нормативам, представленным в литературе [19; 12; 16].
Результаты индивидуального анализа электрокардиограмм детей 9 лет выявили у обследованных детей два варианта адаптации биоэлектрических функций миокарда к работе на различных гаджетах. В зависимости от характера изменений электрофизиологических параметров при нагрузочной пробе, дети были разделены на 2 группы (табл. 4, 5).
Таблица 4
Изменения основных биоэлектрических параметров ЭКГ при благоприятной адаптации к работе на различных ЭУ у детей 2 класса (М±т)
ЭУ Состояние Показатели
Ж, с рд, с дт, с Р, мм R, мм Т, мм
планшет Покой 0,774± 0,130± 0,387± 1,046± 9,036± 3,536±
0,0132 0,0019 0,0025 0,0568 0,4572 0,1652
Нагрузка 0,683 *± 0,128± 0,342 *± 1,273 *± 8,826± 3,472±
0,0152 0,0018 0,0021 0,0596 0,4273 0,1542
смартфон Покой 0,747± 0,130± 0,365± 1,045± 9,127± 3,809±
0,0141 0,0018 0,0025 0,0548 0,3472 0,1882
Нагрузка 0,708 *± 0,126± 0,350*± 1,272 *± 9,146± 3,811±
0,0112 0,0019 0,0024 0,0618 0,4970 0,1502
ноутбук Покой 0,732± 0,129± 0,364± 1,022± 9,028± 3,591±
0,0143 0,0018 0,0019 0,0498 0,5171 0,1912
Нагрузка 0,692 *± 0,126± 0,351± 1,246 *± 9,010± 3,646±
0,0122 0,0018 0,0019 0,0468 0,5513 0,1722
бумага Покой 0,730± 0,128± 0,363± 1,045± 8,963± 3,645±
0,0122 0,0019 0,0024 0,0536 0,5272 0,1902
Нагрузка 0,669 *± 0,127± 0,347*± 1,300 *± 8,990± 3,390±
0,0121 0,0017 0,0026 0,0528 0,7333 0,1872
Примечания: интервалы представлены по данным II стандартного отведения, * - достоверность различий по сравнению с покоем.
У детей 1 группы (79 % обследованных школьников) при нагрузке отмечалось достоверное укорочение общей длительности сердечного цикла, электрической систолы и диастолы. Длительность предсердно-желудочковой проводимости также несколько уменьшалась. Амплитуды зубца Р достоверно увеличивалась. Данные изменения отражают усиление симпатических влияний на миокард под воздействием нагрузочного теста и являются закономерной реакцией на нагрузку. Увеличение амплитуды зубца Р связано, вероятно, с интенсификацией деятельности предсердий в ответ на нагрузку.
У детей 2 группы (21 % обследованных детей) при нагрузке наблюдалось удлинение электрической систолы и предсердно-желудочковой проводимости, укорочение диастолы. Общая длительность сердечного цикла менялась незначительно. Следует отметить, что в исходном состоянии дети этой группы характеризовались высокими показателями ЧСС и ряда зубцов ЭКГ, что говорит о наличии у них уже в состоянии покоя высокой активности симпатического отдела автономной нервной системы. Также ЭКГ детей этой группы отличалась более низкими величинами зубца Т, что может свидетельствовать о недостаточности метаболического обеспечения деятельности миокарда.
Таблица 5
Изменения основных биоэлектрических параметров ЭКГ при напряженной адаптации к работе на различных электронных устройствах у детей 2 класса
(Ы±т)
ЭУ Состояние Показатели
RR, с рд, с дт, с Р, мм R, мм Т, мм
планшет Покой 0,603± 0,127± 0,337± 1,461± 12,011± 2,561±
0,0145 0,0016 0,0022 0,0568 0,5573 0,1579
Нагрузка 0,618± 0,136*± 0,346 *± 1,461± 11,941± 2,581±
0,0132 0,0017 0,0023 0,0558 0,6773 0,2152
смартфон Покой 0,625± 0,128± 0,331± 1,445± 11,933± 2,833±
0,0141 0,0016 0,0021 0,0581 0,5573 0,1712
Нагрузка 0,621± 0,134*± 0,339*± 1,472± 11,909± 2,600±
0,009 0,0017 0,0020 0,0576 0,5883 0,1502
ноутбук Покой 0,617± 0,130± 0,338± 1,445± 11,745± 2,454±
0,0140 0,0018 0,0022 0,0518 0,6272 0,1552
Нагрузка 0,617± 0,131± 0,341± 1,391± 11,672± 2,654±
0,0132 0,0016 0,0023 0,0533 0,6663 0,1892
бумага Покой 0,620± 0,130± 0,340± 1,491± 11,946± 2,454±
0,0162 0,0019 0,0027 0,0518 0,6673 0,1666
Нагрузка 0,620± 0,131± 0,348 *± 1,463± 12,243± 2,390±
0,0152 0,0018 0,0022 0,0638 0,7170 0,1732
Примечания: интервалы представлены по данным И стандартного отведения, * - достоверность различий по сравнению с покоем.
Взаимосвязь выявленных 2 типов реакции и адаптационных резервов миокарда была показана в исследованиях Крысюк О.Н. (2007) [11]. У детей с хорошими адаптационными возможностями (дети 1 группы) при умственной нагрузке происходит интенсификация деятельности предсердий, метаболических процессов в миокарде, а также укорочение длительности сердечного цикла за счет сокращения диастолы, обусловленные усилением симпатических влияний, вызывающих положительный хроно- и батмотропный эффекты. Выявленные изменения свидетельствуют об адекватной реакции миокарда на данный вид деятельности, поскольку уменьшение длительности сердечного цикла за счет умеренного сокращения диастолы является одним из механизмов саморегуляции сердечной деятельности при нагрузке.
У детей со сниженными адаптационными возможностями (дети 2 группы) при работе на электронных устройствах уменьшается возбудимость предсердий, удлиняется электрическая систола и уменьшается продолжительность общей диастолы. Удлинение при нагрузке электрической систолы и предсердно-желудочковой проводимости и, следовательно, существенное уменьшение продолжительности диастолы является проявлением дезадаптации, приводит к неполному восстановлению энергетических ресурсов миокарда, что обуславливает снижение эффективности последующей систолы и свидетельствует об энергетическом дефиците в миокарде. Данный комплекс изменений функционального состояния миокарда, вероятно, является признаком напряжения механизмов сроч-
ной адаптации миокарда к умственной нагрузке у детей со сниженными адаптационными резервами. Достоверных различий в реакции при использовании различных гаджетов у второклассников обнаружено не было.
В результате проведенного исследования были получены данные о реакции центрального отдела сердечно-сосудистой системы детей 8-9 лет на умственную нагрузку, выполняемую на цифровых устройствах и бумажном носителе. Поскольку не выявлено значимых половых различий показателей центрального отдела сердечно-сосудистой системы у детей 8-9 лет оценка реакции проводилось в объединённой группе.
Результаты индивидуального анализа позволили выявить у детей 9 лет два варианта реакции системы кровообращения на умственную нагрузку. В зависимости от направленности и выраженности изменений диастолического артериального давления дети были разделены на 2 группы. В 1 группу вошли дети, у которых ДАД существенно не изменялось (несколько понижалось или повышалось на 3 - 5 мм рт.ст.) (табл. 6), вторую группу составили дети со значительным увеличением ДАД (табл. 7).
Первый вариант реакции наблюдался у большинства второклассников и характеризовался незначительными изменениями параметров центрального отдела системы кровообращения при умственной деятельности: наблюдалась некоторая тенденция к увеличению систолического давления и ЧСС, что свидетельствует об отсутствии напряжения механизмов регуляции сердечно-сосудистой системы (табл. 6).
Таблица 6
Реакция параметров центрального отдела сердечно-сосудистой системы у школьников 9 лет при выполнении когнитивного теста на электронных устройствах и бумажном носителе (М±т) (Вариант 1)
ЭУ Момент САД, ДАД, ЧСС, ПД, УО, МОК,
И бумага исслед. мм рт. мм рт. уд/мин мм рт. мл. л/мин
ст. ст. ст.
ноутбук покой 93,9+ 64,6+ 83,4+ 29,0+ 38,1+ 3,2+
1,40 1,04 1,99 1,19 0,97 0,12
нагрузка 95,4+ 65,9+ 87,3+ 29,0+ 37,4+ 3,3+
1,60 0,97 2,01 1,34 0,82 0,10
смартфон покой 93,5+ 63,6+ 86,5+ 29,9+ 38,8+ 3,3+
2,11 1,74 2,67 1,36 1,31 0,15
нагрузка 93,1+ 63,9+ 90,5+ 29,2+ 38,3+ 3,4+
2,33 1,66 2,61 1,82 1,43 0,16
планшет покой 93,0+ 63,7+ 86,2+ 29,0+ 38,7+ 3,3+
2,29 1,52 2,29 0,91 0,79 0,08
нагрузка 99,5+ 65,3+ 87.6+ 34,0+ 40,2+ 3,5+
2,30 1,37 1,75 1,29 * 0,74 0,08
бумага покой 90,6+ 62,6+ 81,2+ 28,0+ 38,9+ 3,1+
1,99 1,27 1,46 1,37 0,95 0,09
нагрузка 92,1+ 63,7+ 88,5+ 28,4+ 38,4+ 3,4+
2,20 1,09 1,62 * 1,67 0,93 0,09
Примечание: * обозначены достоверные различия по сравнению с состоянием относительного покоя.
При втором варианте реакции (табл. 7) происходит значительное увеличение систолического, диастолического давления, ЧСС и снижение минутного и ударного объема крови при выполнении когнитивного задания. Выявленное у детей существенное повышение АД, ЧСС и снижение УО, характеризующего сократительную и насосную функции миокарда, вызвано усилением симпатических тонических влияний на сердечно-сосудистую систему под влиянием умственной нагрузки и, по нашему мнению, свидетельствует о напряжении механизмов регуляции сердечно-сосудистой системы. Это согласуется с результатами исследований, показавших, что подобная реакция системы кровообращения при выполнении умственной работы расценивается как стрессорная [5; 8; 20; 28]. Данная реакция отмечена у 20 % школьников при работе на ноутбуке; 40 % - на планшете; 40 % - на смартфоне и 35 % - на бумажном носителе.
Таблица 7
Реакция параметров центрального отдела сердечно-сосудистой системы у школьников 8-9 лет в покое и во время выполнения когнитивного теста на электронных устройствах и бумажном носителе (Ы±т) _(Вариант 2)_
ЭУ и бу- Момент САД, ДАД, ЧСС, ПД, УО, МОК,
мага исслед. мм рт. мм рт. уд/мин мм рт. мл. л/мин
ст. ст. ст.
ноутбук покой 93,9+ 62,6+ 90,7+ 31,3+ 40,3+ 3,6+
1,54 3,20 1,79 3,69 2,09 0,10
нагрузка 104,8+ 73,6+ 99,0+ 31,1+ 33,6+ 3,3+
2,00* 3,31* 1,90 * 3,34 1,56* 0,16
смартфон покой 93,1+ 60,6+ 81,8+ 32,6+ 42,4+ 3,5+
1,11 1,87 2,76 1,61 0,89 0,13
нагрузка 97,3+ 72,2+ 90.1+ 25,2+ 31,7+ 2,9+
1,51* 2,20* 2,97* 2,25* 1,16 * 0,19*
планшет покой 91,6+ 59,7+ 79,6+ 32,0+ 42,3+ 3,4+
1,99 1,29 2,22 1,47 1,02 0,12
нагрузка 97,9+ 72,9+ 88,6+ 25,0+ 31,0+ 2,7+
1,77 * 2,03* 1,99* 1,92* 1,51* 0,12*
бумага покой 89,4+ 59,3+ 89,2+ 30.0+ 41,4+ 3,7+
2,16 2,50 2,34 2,45 1,93 0,16
нагрузка 97,8+ 70,6+ 97,1+ 27,0+ 33,2+ 3,2+
2,18* 2.38* 2,74* 1,83 1,47* 0,11*
Примечание: * обозначены достоверные различия по сравнению с состоянием относительного покоя.
Таким образом, выявлен комплекс изменений показателей центрального отдела системы кровообращения, характеризующий напряжение адаптации сердечно-сосудистой системы к умственной деятельности. Данный комплекс изменений заключается в существенном возрастании систолического и диастолического ар-
териального давления, частоты сердечных сокращений, снижении УО, интегрального параметра, характеризующего сократительную и насосную функции миокарда.
Выраженное повышение ДАД отражает напряжение механизмов регуляции сердечно-сосудистой системы при умственной деятельности. Наши результаты также соответствуют исследованиям С.Б. Шваркова (1993) [23] показавшим, что у практически здоровых детей разного возраста встречаются так называемые «ги-пердиастолический» или «симпатикоастенический» типы реактивности системы кровообращения в ответ на воздействие физиологических стимулов, сопровождающиеся существенным напряжением механизмов адаптации.
Проведенное реоэнцефалографическое исследование показало, что у большинства детей 8-9 лет срочная адаптация кровообращения головного мозга к умственной нагрузке носила благоприятный характер и характеризовалась снижением тонуса мелких сосудов (рис. 3 А), что согласуется с результатами изучения кровообращения головного мозга у детей 5-10 лет при различных видах умственной деятельности [3; 8]. Выявленное снижение тонического напряжения мелких церебральных артерий без существенного изменения остальных показателей мозгового кровообращения направлено на обеспечение адекватных метаболических условий для функционирования вещества мозга, и достигается на основе минимизации отклонений системной гемодинамики [26].
5
- 4,!
4
з,: з 2' 2
V-
1 0,! С
УН
П^а/ЛЙ АЧП, у.е.
Рис З...Б. Динамика параметров мозгово: кровообращения при выполнении умственш нагрузки (УН) (неблагоприятный вариа! адаптации).
Неблагоприятный вариант реакции мозгового кровообращения на умственную нагрузку характеризовался снижением артериального притока, повышением тонуса мозговых артерий крупного и среднего калибра в лобных и затылочных областях головного мозга (рисю 3 Б). Необходимо отметить, что у испытуемых этой группы отмечалось достоверное возрастание ДАД, ЧСС и снижение УО крови, что указывает на значительные изменения со стороны центральной гемодинамики. Мы полагаем, что выявленное повышение тонического напряжения цере-
Рис. 3 ...А. .Динамика параметров мозгового кровообращения при выполнении умственной нагрузки (УН) (благоприятный вариант
адаптации).
бральных артерий является проявлением действия нейрогенного механизма регуляции мозгового кровообращения, направленного на поддержание постоянства мозгового кровотока при существенных изменениях параметров центральной гемодинамики [26]. Выявленные изменения указывают на напряженный характер адаптации мозгового кровообращения к умственной нагрузке.
Рис. 4. Количество младших школьников (в %) с напряжением адаптации при выполнении умственной нагрузки на разных электронных носителях
Наименьшая частота встречаемости детей 8-9 лет (20 %) с напряжением адаптации (рис. 4) отмечена при выполнении теста на бумаге и чаще встречается при работе на электронных устройствах (28,0-32,6 % учащихся). Несомненно, что бумажный вариант более привычен для детей, т.к. в начальной школе цифровые технологии ещё недостаточно включены в учебный процесс. У большинства детей (67,4-80 %) отмечается благоприятный вариант адаптации, что свидетельствует об опыте использования электронных устройств дома и, возможно, небольшой продолжительностью выполнения тестового задания.
ВЫВОДЫ
1. Установлено, что значение показателя КЧСМ после выполнения когнитивного задания на ЭУ снижается по сравнению исходным состоянием, что свидетельствует об утомлении зрительного анализатора. Напряжение зрительного анализатора при работе на ЭУ статистически значимо больше, чем на бумаге при одинаковой эффективности работы на обоих электронных устройствах.
2. Выявлено два типа реакции: первая - повышение активности эндокринной системы, вторая - понижение. У детей со II типом реакции на умственную нагрузку реакция кортизола при работе на ЭУ статистически значимо больше, чем на традиционном бумажном носителе.
3. У большинства детей после 15-минутного восстановительного периода происходило снижение уровня кортизола (I тип восстановления), а у 32-36 % испытуемых, наоборот, концентрация гормона повышалась (II тип восстановления),
что свидетельствует о напряжении эндокринной системы, в большей степени выраженном после выполнения теста на ЭУ по сравнению с бумагой.
4. Выявлено 2 типа реакции ВНС на выполнение когнитивного теста на ЭУ и бумаге: 1 тип реакции - повышение симпатической активности ВНС и снижение парасимпатической активности и 2 тип- снижение симпатической активности и повышение парасимпатической активности ВНС.
5. У детей со 2 типом реакции отмечена более высокая исходная активности симпатического звена ВНС и существенное снижение кардиореспираторной синхронизации (на 50 %). Адаптация вегетативной нервной системы при выполнении теста на ЭУ в данном случае носит неблагоприятный характер. При выполнении когнитивного теста на бумаге у детей со 2 типом реакции происходят менее значимые изменения вегетативной нервной активности. Коэффициент кардиорспира-торной синхронизации снижается лишь на 20-25 %
6. Результаты индивидуального анализа позволили выявить у детей 9 лет два варианта реакции системы кровообращения на умственную нагрузку. В зависимости от направленности и выраженности изменений диастолического артериального давления дети были разделены на 2 группы. В 1 группу вошли дети, у которых ДАД существенно не изменялось, вторую группу составили дети со значительным увеличением ДАД
7. Выявлено два варианта срочной адаптации мозгового кровообращения детей 8-9 лет к умственной нагрузке. Первый вариант отмечается у большинства испытуемых (67,4 - 80,0 %) и характеризуется снижением тонуса мозговых артерий малого калибра в лобных и затылочных областях головного мозга. При втором варианте реакции (28,0-32,6 % испытуемых) отмечается снижение артериального притока и повышение тонуса крупных и средних мозговых артерий в лобных и затылочных областях головного мозга.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Александрова И.Э. Гигиенические принципы и технология обеспечения безопасных для здоровья школьников условий обучения в цифровой образовательной среде // Вопросы школьной и университетской медицины и здоровья. -2018. - № 3. - С. 23-33.
URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=37232056
2. Баркова В.Л. Общепсихологический анализ нарушений внимания у подростков // Электронный научно-образовательный Вестник «Здоровье и образование в XXI веке» - 2016. - Т. 19, № 1. - С. 48-54.
3. Безобразова В.Н. Краткосрочная адаптация мозгового кровообращения к умственной нагрузке у детей 7-8 лет // Новые исследования. - 2011. - №2. - С. 9095.
4. Дашиева Д.А. Психофизиологические показатели девушек в зависимости от влияния электромагнитного излучения техногенного происхождения // Мат. конф. Состояние здоровье: медицинские, психолого-педагогические и социальные аспекты. Чита, 23-29 апреля. - 2018. - С. 67-74.
URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=35563984
5. Демидов В.А., Мальцев Д. Н., Мавлиев Ф.А. Влияние повышенной двигательной активности на кардиогемодинамическую устойчивость подростков в условиях напряжённой информационной нагрузки // Физиология человека. - 2008. - Т. 34, №4.- С. 133-140
6. Димитриев Д.А., Саперова Е.В. Вариабельность сердечного ритма и артельное давление при ментальном стрессе // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. - 2015. - Т. 101, № 1. - С. 98-107.
URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=22831763
7. Ермакова И.В., Догадкина С.Б., Рублева Л.В., Кмить Г.В., Безобразова В.Н., Шарапов А.Н. Особенности адаптации сердечно-сосудистой системы, автономной нервной регуляции сердечного ритма и эндокринной системы к нагрузкам разного характера у школьников 10-15 лет // Science for Education Today. - 2019. -Т. 9, № 5. - С. 176-204.
DOI: https://doi.org/10.15293/2658-6762.1905.11
8. Зиненко Е.С. Срочная адаптация сердечно-сосудистой системы детей 5-7 лет к умственной нагрузке/ А.Н. Шарапов, В.Н. Безобразова, Е.С. Зиненко, Г.В. Кмить // Физиология человека. - 2010. - Т. 36, № 3.- С. 74-81
9. Зиненко Е.С. Срочная адаптация центральной гемодинамики и кровообращения головного мозга детей дошкольного возраста к умственной нагрузке: автореф. дис. ... канд.биол.наук. - М., 2010. - 19 с.
10. Кожемов А.А., Коноплева А.Н. Повышение эффективности психофизического развития учащихся 1 -8 классов на уроках физической культуры в условиях применения игры питербаскет // Физическая культура, спорт - наука и практика. -2014. - № 2. - С. 30-33.
URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=21819479
11. Крысюк О.Н. Возрастные, типологические и индивидуальные особенности биоэлектрической активности миокарда и автономной нервной регуляции сердечного ритма у детей 7-11 лет: Дисс. ... канд. биол. наук. - 2007. - 194 с.
12. Макаров Л.М. с соавт. Нормативные показатели ЭКГ у детей: Методические рекомендации. - Медпрактика. - М.: Москва, 2018. - 20 с.
13. Мереченкова И.В., Догадина С.В., Чернышева Г.А. Профилактика утомления обучающихся в школе // Здоровье и образование в XXI веке. - 2014. - Т. 16, № 4. - C. 202-205.
URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=22600149
14. Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца: опыт практического применения. -Иваново: Иван. Гос. Мед. академия, 2002.-290 с
15. Морозова Л.В., Новикова Ю.В. Особенности чтения текста с бумажных и электронных носителей // Вестник Северного (Арктического) федерального университета. Серия: Естественные науки. - 2013. - № 1. - С. 81-88.
URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=18960260
16. Мурашко В.В, Струтынский А.В. Электрокардиография. - МЕДпресс, 2019. - 360 с.
17. Оруджова О.Н. Оптимальный размер стимула прибора для определения критической частоты слияния мельканий // Научное обозрение. Технические науки. - 2018. - № 1. - С. 16-21.
URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=32717027
18. Разумникова О.М., Лапина Е.Ю., Вольф Н.В. Особенности структуры внимания у детей младшего школьного возраста в норме и при СДВГ // Бюллетень СО РАМН. - 2007. - Т. 125, № 3. - С. 18-24.
URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=9587848
19. Рублева Л.В. Развитие основных функций миокарда детей 7-15 лет, проживающих в различных экологических условиях: Дисс. ... канд. биол. наук. - М., 1999.-188 с.
20. Сидоренко Г.И., Фролов А., В., Воробьёв А. П. Психоэмоциональные тесты и перспективы их применения в кардиологии // Кардиология. - 2004.- № 6.-С. 59-64
21. Степанова М.И., Александрова И.Э., Сазанюк З.И., Лапонова Е.Д., Лаш-нева И.П., Шумкова Т.В., Березина Н.О. Гигиенические проблемы использования электронных средств обучения в начальной школе Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия Медицина. Фармация. - 2014. - Т. 195, № 24-1. - С. 98-102.
URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=23499376
22. Тимерханов Р.И., Ахмадеев Р.Р., Кошелев Д.И., Еникеев Д.А. Показатели хроматической критической частоты слияния мельканий при кратковременной компьютерной зрительной нагрузке различного характера // Медицинский вестник Башкортостана. - 2014. - Т. 9, № 5. - С. 92-95.
URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=22567677
23. Шварков, С.Б. Синдром вегетативной дистонии у детей и подростков: ав-тореф. дис.... докт. мед. наук / С.Б. Шварков. - М., 1993.- 70 с.
24. Atchley R., Ellingson R., Klee D., Memmott T., Oken B. A cognitive stressor for event-related potential studies: The Portland Arithmetic Stress Task // Stress. -2017.
- V. 20. № 3. - P. 277-284.
DOI: https://doi.org/10.1080/10253890.2017.1335300
25. Cheetham-Blake T.J., Turner-Cobb J.M., Family H.E., Turner J.E. Resilience characteristics and prior life stress determine anticipatory response to acute social stress in children aged 7-11 years // Br. J. Health. Psychol. - 2019. - V. 24, № 2. - P. 282297.
DOI: https://doi.org/10.1111/bjhp. 12353
26. Edvinsson L., Perivascular Neurotransmitter Regulation of Cerebral Blood Flow / in Primer on Cerebrovascular Diseases (Second Edition),2017 https://doi.org/10.1016/B978-0-12-803058-5.00013-8
27. 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 // Development and Psychopathology.
- 2009. - V. 21, № 1. - Р. 69-85.DOI: https://doi.org/10.1017/S0954579409000054
28. Hjortskov N., Rissen D., Blangsted A.K. The effect of mental stress on heart rate variability and blood pressure during computer work// Eur. J. Appl. Physiol. -2004. - V. 92, № 1-2. - P. 8
29. Karalar H., Sidekli S. How do second grade students in primary schools use and perceive tablets? // Universal Journal of Educational Research. - 2017. - V. 5, № 6.
- P. 965-971.
DOI: https://doi.org/10.13189/ujer.2017.050609
30. Krumsvik R.J., Berrum E., Jones L.0. Everyday Digital Schooling - implementing tablets in Norwegian primary school. Examining outcome measures in the first cohort // Nordic Journal of digital literacy. - 2018. - V. 3, № 3. - P. 152-178.
DOI: https://doi.org/10.18261/issn.1891-943x-2018-03-03
31. Major L., HaBler B., Hennessy S. Tablet use in schools: impact, affordances and considerations // In book: Handbook on Digital Learning for K-12 Schools. Chapter: 8. Editors: Ann Marcus-Quinn, Tríona Hourigan. - 2017. - P. 115-128.
DOI: 10.1007/978-3-319-33808-8_8
32. Monaco A., Cattaneo R., Ortu E., Constantinescu M. V., Pietropaoli D. Sensory trigeminal ULF-TENS stimulation reduces HRV response to experimentally induced arithmetic stress: A randomized clinical trial // Physiology and Behavior. - 2017. - V. 173. - P. 209-215.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2017.02.014
33. Montano N., Ruscone T.G., Porta A. et al.Power spectrum analysis of heart rate variability to assess the changes in sympathovagal balance during graded orthostatic tilt// Circulation. - 1994- Vol. 90, N 4. - P. 1826-1831
34. Mygind L., Stevenson M.P., Leibst L.S., Konvalinka I., Bentsen P. Stress response and cognitive performance modulation in classroom versus natural environments: a quasi-experimental pilot study with children // Int. J. Environ. Res. Publuc. Health. - 2018. - V. 15, № 6. - E 1098.
DOI: https://doi.org/10.3389/fpsyg.2017.02327
35. Sánchez-Pérez N., Castillo A., López-López J.A., Pina V., Puga J.L., Campoy G., Conzález-Salinas C., Fuentes L.J. Computer-based training in math and working memory improves cognitive skills and academic achievement in primary school children: behavioral results // Front. Psychol. - 2018. - V. 8. P. 2327.
36. Trico D., Fanfani A., Varocchi F., Bernini G. Endocrine and haemodynamic stress responses to an arithmetic cognitive challenge // Neuro Endocrinology Letters. -2017. - V. 38, № 3. - P. 182-186.
URL: https://www. ncbi.nlm. nih. gov/pubmed/28759186,
37. Wang X., Liu B., Xie L., Yu X., Li M., Zhang J. Cerebral and neural regulation of cardiovascular activity during mental stress // Biomed. Eng. Online. - 2016. V. 15 (Suppl 2). - P. 160.
DOI: https://doi.org/10.1186/s12938-016-0255-1
38. Wass S.V. How orchids concentrate? The relationship between physiological stress reactivity and cognitive performance during infancy and early childhood // Neu-rosci. Biobehav. Rev. - 2018. - V. 90. - P. 34-39.
DOI: https://doi.org/10.1016Zj.neubiorev.2018.03.029
39. Yuenyongchaiwat K. Cardiovascular response to mental stress tests and the prediction of blood pressure // Indian J. Med. - 2017. - V. 39. № 4. - P. 413-417. DOI: https://doi.org/10.4103/0253-7176.211744
REFERENCES
1. Aleksandrova I.E\ Gigienicheskie principy' i texnologiya obespecheniya be-zopasny x dlya zdorov ya shkol'nikov uslovij obucheniya v cifrovoj obrazovatel noj
srede // Voprosy' shkoFnoj i universitetskoj mediciny' i zdorov'ya. - 2018. - № 3. - S. 23-33.
URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=28307725
2. Barkova V.L. Obshhepsixologicheskij analiz narushenii vnimaniya u po-drostkov // E'lektronny'j nauchno-obrazovatelnyj Vestnik «Zdorov'e i obrazovanie v XXI veke» - 2016. - T. 19, № 1. - S. 48-54.
3. Bezobrazova V.N. Kratkosrochnaya adaptaciya mozgovogo krovoobrashheni-ya k umstvennoj nagruzke u detej 7-8 let // Novy'e issledovaniya. - 2011. - №2. -S. 90-95.
4. Dashieva D.A. Psixofiziologicheskie pokazateli devushek v zavisimosti ot vliyaniya e'lektromagnitnogo izlucheniya texnogennogo proisxozhdeniya // Mat. konf. Sostoyanie zdorov'e: medicinskie, psixologo-pedagogicheskie i social'ny'e aspekty'. Chita, 23-29 aprelya. - 2018. - S. 67-74.
URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=35563984
5. Demidov V.A., Mal'cev D. N., Mavliev F.A. Vliyanie povy'shennoj dvigatel'noj aktivnosti na kardiogemodinamicheskuyu ustojchivost' podrostkov v usloviyax napryazhyonnoj informacionnoj nagruzki//Fiziologiya cheloveka. - 2008.-T. 34, №4.- S. 133-140
6. Dimitriev D.A., Saperova E.V. VariabeFnosF serdechnogo ritma i arteFnoe davlenie pri mentalnom stresse // Rossiiskii fiziologicheskii zhurnal im. I. M. Sechenova. - 2015. - T. 101, № 1. - S. 98-107. URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=22831763
7. Ermakova I.V., Dogadkina S.B., Rubleva L.V., Kmit' G.V., Bezobrazova V.N., Sharapov A.N. Osobennosti adaptacii serdechno-sosudistoj sistemy', avtonomnoj nervnoj regulyacii serdechnogo ritma i e'ndokrinnoj sistemy' k nagruzkam raznogo xaraktera u shkol'nikov 10-15 let // Science for Education Today. - 2019. - T. 9, № 5. -S. 176-204.
8. Zinenko E.S. Srochnaya adaptaciya serdechno-sosudistoj sistemy' detej 5-7 let k umstvennoj nagruzke/ A.N. Sharapov, V.N. Bezobrazova, E.S. Zinenko, G.V. Kmit' // Fiziologiya cheloveka. - 2010. - T. 36, № 3. - S. 74-81
9. Zinenko E.S. Srochnaya adaptaciya central'noj gemodinamiki i krovoobrash-heniya golovnogo mozga detej doshkol'nogo vozrasta k umstvennoj nagruzke: avtoref. Dis.....kand. biol. nauk. - M., 2010. - 19 s.
10. Kozhemov A.A., Konopleva A.N. Povy'shenie e'ffektivnosti psixofizi-cheskogo razvitiya uchashhixsya 1-8 klassov na urokax fizicheskoj kul'tury' v usloviyax primeneniya igry' piterbasket // Fizicheskaya kul'tura, sport - nauka i praktika. -2014. № 2. - S. 30-33.
11. Kry'syuk O.N. Vozrastny'e, tipologicheskie i individual'ny'e osobennosti bi-oe'lektricheskoj aktivnosti miokarda i avtonomnoj nervnoj regulyacii serdechnogo ritma u detej 7-11 let.: Diss. ... kand biol. nauk. - 2007. - 194 s.
12. Makarov L.M. s soavt. Normativny'e pokazateli E'KG u detej: Metodicheskie rekomendacii. - Medpraktika - M, Moskva, 2018. - 20 s.
13. Merechenkova I.V., Dogadina S.V., Cherny'sheva G.A. Profilaktika utomleni-ya obuchayushhixsya v shkole // Zdorov'e i obrazovanie v XXI veke. - 2014. - T. 16, № 4. - C. 202-205.
URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=22600149
14. Mixajlov V.M. Variabel'nost' ritma serdcza: opy't prakticheskogo primeneni-ya. -Ivanovo: Ivan. Gos. Med. akademiya, 2002.-290 s
15. Morozova L.V., Novikova Yu.V. Osobennosti chteniya teksta s bumazhny'x i e'lektronny'x nositelej // Vestnik Severnogo (Arkticheskogo) federal'nogo universiteta. Seriya: Estestvenny'e nauki. - 2013. - № 1. - S. 81-88.
URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=18960260
16. Murashko V.V, Struty'nskij A.V. E'lektrokardiografiya. - MEDpress, 2019. -360 s.
17. Orudzhova O.N. Optimal'ny'j razmer stimula pribora dlya opredeleniya kriticheskoj chastoty' sliyaniya mel'kanij // Nauchnoe obozrenie. Texnicheskie nauki. -2018. - № 1. - S. 16-21.
18. Razumnikova O.M., Lapina E.Yu., Vol'f N.V. Osobennosti struktury' vnima-niya u detej mladshego shkol'nogo vozrasta v norme i pri SDVG // Byulleten' SO RAMN. - 2007. - T. 125, № 3. - S. 18-24.
URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=9587848
19. Rubleva L.V. Razvitie osnovny'x funkcij miokarda detej 7-15 let, prozhivay-
ushhix v razlichny'x e'kologicheskix usloviyax: Diss.....kand. biol. nauk. - M., 1999. -
188 s.
20. Sidorenko G.I., Frolov A., V., Vorob'yov A. P. Psixoe'mocional'ny'e testy' i perspektivy' ix primeneniya v kardiologii// Kardiologiya. - 2004. - № 6. - S. 59-64.
21. Stepanova M.I., Aleksandrova I.E'., Sazanyuk Z.I., Laponova E.D., Lashneva I.P., Shumkova T.V., Berezina N.O. Gigienicheskie problemy' ispol'zovaniya e'lektronny'x sredstv obucheniya v nachal'noj shkole Nauchny'e vedomosti Belgo-rodskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya Medicina. Farmaciya. - 2014. - T. 195, № 24-1. - S. 98-102.
URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=23499376
22. Timerxanov R.I., Axmadeev R.R., Koshelev D.I., Enikeev D.A. Pokazateli xromaticheskoj kriticheskoj chastoty' sliyaniya mel'kanij pri kratkovremennoj komp'yuternoj zritel'noj nagruzke razlichnogo xaraktera // Medicinskij vestnik Bash-kortostana. - 2014. - T. 9, № 5. - S. 92-95.
URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=22567677
23. Shvarkov, S.B. Sindrom vegetativnoj distonii u detej i podrostkov: avtoref. dis.....dokt. med. nauk / S.B. Shvarkov. - M., 1993.- 70 s.
