Взаимосвязь психофизиологических реакций на различные типы нагрузок у детей 5-6 лет

Чернова Мария Борисовна; Герасимов Марк Максимович; Макарова Людмила Викторовна; Савушкина Елена Васильевна

НАУКА БЕЗ ГРАНИЦ • № 10 (38) • 2019

педагогические НАУКИ

ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

УДК 612.776.1+796

ВЗАИМОСВЯЗЬ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ НА РАЗЛИЧНЫЕ ТИПЫ НАГРУЗОК У ДЕТЕЙ 5-6 ЛЕТ

Чернова Мария Борисовна, кандидат педагогических наук, доцент, Герасимов Марк Максимович, магистрант, Макарова Людмила Викторовна, кандидат медицинских наук, заведующая лабораторией; Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Институт возрастной физиологии РАО», Москва, РФ Савушкина Елена Васильевна, старший преподаватель; Учреждение образования «Гродненский государственный университет имени Янки Купалы»,

Гродно, Республика Беларусь

Полученные результаты свидетельствуют о том, что особенности реагирования детей 5-6 лет на различные виды тестовых нагрузок связаны с уровнем фоновой активированности. Индивидуальные особенности психофизиологической реактивности детей 5-6 лет, выявленные при умственной и сенсомоторной нагрузках, проявляются и при выполнении физической нагрузки умеренной мощности.

Ключевые слова: нагрузки различного типа; корреляция; психофизиологическая реактивность; неспецифические изменения.

CORRELATION OF PSYCHOPHYSIOLOGICAL REACTIONS TO DIFFERENT TYPES OF LOADS AT 5-6 AGED CHILDREN

Chernova Maria Borisovna, PhD (Cand. Ped. Sci), assistant professor, Gerasimov Mark Maksimovich, graduate student, Makarova Lyudmila Viktorovna, PhD (Cand. Med. Sci), senior researcher; Institute of Developmental Physiology, Russian Academy of Education, Moscow, Russian Federation

Savushkina Elena Vasilievna, senior lecturer; Yanka Kupala State University of Grodno, Grodno, Republic of Belarus

The obtained results give the evidence that the peculiarities of 5-6 aged children's reaction to different types of test loads relate to the level of background activation. Individual peculiarities of psychophysiological reactivity of 5-6 aged children, which were identified while performing physical loads of reasonable power.

Key words: loads of different types; correlation; psychophysiological reactivity; non-specific changes.

Для цитирования: Взаимосвязь психофизиологических реакций на различные типы нагрузок у детей 5-6 лет / М.Б. Чернова, М.М. Герасимов, Л.В. Макарова, Е.В. Савушкина // Наука без границ. 2019. № 10(38). С. 64-69.

Известно, что для всесторонней оценки функционального состояния (ФС) ребенка необходимо не только анализировать информацию о физиологических показателях в условиях покоя, но и их реакциях на нагрузки разного типа [2, 5, 14, 10]. Характер психофизиологической реактивности растущего организма связан как с биологической сущностью человека и изменениями его свойств в процессе онтогенеза, так и с внешнесредовыми влияниями. Поэтому психофизиологическая реактивность рассматривается как процесс, в развитии которого огромную роль играет взаимодействие биологических и социальных факторов [4, 7, 13]. Реактивность во многом определяет адаптацию человека к широкому спектру неблагоприятных воздействий [4, 5, 1, 8]. В настоящее время, несмотря на интенсивное изучение рассматриваемой проблемы, существует дефицит информации об особенностях психофизиологической реактивности детей на различные типы тестовых нагрузок.

Цель исследования - выявить особенности психофизиологической реактивности детей 5-6 лет в условиях умственной, сенсомоторной и физической нагрузок.

Методика

В исследовании приняли участие здоровые дети 5-6 лет (п=102). Испытуемые не имели противопоказаний для участия в тестировании. Работа одобрена Советом ФГБНУ «Институт возрастной физиологии РАО».

Регистрация ю-потенциала (ОП) осуществлялась в отведении вертекс-тенар по методике В.А. Илюхиной [3] посредством портативной установки с высоким входным сопротивлением, предназначенной для исследования сверхмедленных электрических процессов головного мозга. ОП

измеряли в состоянии покоя и при выполнении тестовых заданий.

Артериальное давление крови при умственной и сенсомоторной нагрузках регистрировали в соответствии с рекомендациями Society for Psychophysical Research [15]. При физической нагрузке измеряли только систолическое давление (СД).

Для оценки состояния систем управления физиологическими функциями использовали вариационный анализ сердечного ритма [6]. Запись сердечного ритма проводили в состоянии покоя и при тестовых нагрузках, причем при физической работе - после наступления устойчивого состояния. Реализация метода осуществлялась с помощью автоматизированного комплекса «Варикард 2.51». Определяли частоту сердечных сокращений (ЧСС), среднюю продолжительность R-R интервала, моду, амплитуду моды, разброс кардиоинтервалов, среднеквадратическое отклонение, стресс-индекс (SI) [6]. По известной формуле на основе величины СД и ЧСС рассчитывали двойное произведение (ДП).

Использовали модель, основанную на последовательном выполнении тестовых нагрузок трех типов [9]: умственной (работа с таблицей Анфимова); сенсомотор-ной (цепные зрительно-моторные реакции с выбором из 4-х альтернатив); физической (работа умеренной мощности). Каждый испытуемый принимал участие во всех экспериментальных ситуациях. Дети не были предварительно ознакомлены с тестовыми заданиями [9].

В ходе анализа полученных данных рассчитывали статистические характеристики вариационного ряда исследуемых показателей (среднее арифметическое, ошибку среднего, стандартное отклонение

Таблица

Корреляции показателей ФС в условиях спокойного бодрствования и при выполнении умственной, сенсомоторной и физической

нагрузок у детей 5-6 лет

Показатель

оп, оп2 оп3 чсс1 чсс2 чсс3 ДП: ДП: Дп, §1„ §1: З13 ЧД, ЧД2 ЧДз

оп0 59 55 63 - - - - - - - - - - - - -

оп1 89 84 - - - - - - - - - - - - -

ОП2 79 - - - - - - - - - - - - -

чсс0 84 91 61 - - - 57 75 78 - - - -

чсс1 81 72 - - - - 54 57 - - - -

чсс2 77 - - - - 77 74 - - - -

чсс3 - - - - - - 61 - - -

ДП„ 75 82 69 - - - - - -

ДП, 87 74 - - - - - -

ДП2 71 - - - - - -

^ 59 70 75 - - -

86 81 - - -

68 - - -

ЧДо 56 45 66

ЧД: 40 58

ЧД2 43

Примечание: представлены только статистически значимые коэффициенты ранговой корреляции Спирмена выше 0,4. Целые и запятые у коэффициентов корреляции опущены.

Индексы 0, 1, 2, 3 - спокойное бодрствование, умственная, сенсомоторная и физическая нагрузки соответственно.

и др.). Степень взаимосвязи рассматриваемых переменных оценивали посредством расчета коэффициента ранговой корреляции Спирмена.

Результаты исследования и их обсуждение

Установлено, что между максимальными сдвигами ю-потенциала при умственной и сенсомоторной нагрузке имеется высокая степень тесноты взаимосвязи (табл.). Сильная степень взаимосвязи обнаружена также между изменениями данного показателя при сенсомоторной и физической нагрузках, умственной и физической работе. Необходимо подчеркнуть, что изменения ю-потенциала при выполнении рассматриваемых тестовых заданий связаны с исходными значениями этого показателя. Обнаружены средние степени тесноты взаимосвязи между величиной ю-потенци-ала в условиях спокойного бодрствования и наиболее высокими значениями данного показателя, зарегистрированными при тестовых нагрузках (см. табл.). Сравнительный анализ изменений ю-потенциала при умственной, сенсомоторной и физической нагрузках показал, что все виды тестовых нагрузок вызывают статистически существенный (р<0,001) сдвиг значений ю-потенциала по сравнению с состоянием спокойного бодрствования. Необходимо подчеркнуть, что величины ю-потенциала, зарегистрированные при умственной нагрузке, не отличаются от его сдвигов при сенсомоторной и физической работе, что, в целом, подтверждается и результатами корреляционного анализа. Сходным образом изменялись и вегетативные показатели ФС: ЧСС, ДП, SI, ЧД (р<0,01-0,001).

В процессе исследования анализировались взаимосвязи между изменениями изучаемых вегетативных показателей ФС в условиях спокойного бодрствования и при умственной, сенсомоторной и физической нагрузках. Результаты проведенного корреляционного анализа показали (см.

табл.), что фоновые величины ЧСС, ДП, SI, ЧД имеют положительные взаимосвязи с величинами этих показателей при выполнении умственной, сенсомоторной и физической нагрузок.

Схожесть максимальных сдвигов этих физиологических показателей в условиях рассматриваемых тестовых нагрузках указывает на неспецифическую природу их изменений, характеризующих степень напряжения ФС организма во время работы. Важно отметить, что применяемые тестовые когнитивные нагрузки обладают сходной степенью сложности, так как предполагают максимально быстрое и безошибочное реагирование при умственном и сенсомоторном заданиях.

Эти изменения тесно коррелируют с изменениями, выявленными при стандартной физической работе умеренной мощности. Учитывая вышеизложенное, можно полагать, что неспецифический характер изменений рассматриваемых физиологических показателей является отражением процессов, связанных с активностью ре-гуляторной системы мозга, сопровождающей любой вид деятельности. Сведения о характере взаимосвязи показателей ФС детей при действии стрессоров различного типа, характеризующие возрастной аспект рассматриваемой проблемы, весьма немногочисленны. Вместе с тем полученные результаты согласуются с представлением, что в изменениях ФС детей, происходящих под влиянием психосоциальных стрессоров, напряженных информационных нагрузок и физической активности, имеется значительная степень сходства [16, 12, 9, 11, 10 и др.].

Заключение

Полученные результаты свидетельствуют о том, что особенности реагирования детей 5-6 лет на различные виды тестовых нагрузок связаны с уровнем фоновой ак-тивированности. Изменения комплекса вегетативных показателей при выполнении

НАУКА БЕЗ ГРАНИЦ • № 10 (38) • 2019

пЕДАГОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

умственной, сенсомоторной и физической нагрузок указывают на то, что рассматриваемые тестовые задания вызывают повышение активности модулирующей системы мозга и возрастание напряженности ФС организма. Индивидуальные особенности психофизиологической ре-

активности детей 5-6 лет, выявленные при умственной и сенсомоторной нагрузках, проявляются и при выполнении физической нагрузки умеренной мощности. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ (проект № 19-01300127).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аракелов Г.Г. Психофизиология стресса. Психофизиология. Под ред. Ю.И. Александрова. -СПб.: Питер, 2011. С.326-344.

2. Вегетативная дисфункция у детей и подростков / И.Л. Алимова и др.; под ред. Л.В. Козловой. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. - 96 c.

3. Илюхина В.А. Психофизиология функциональных состояний и познавательной деятельности здорового и больного человека. СПб.: Изд-во Н-Л, 2010. - 368 с.

4. Калюжная, Р.А. Школьная медицина. - М.: Медицина, 1975. - 392 с.

5. Спивак Е.М., Нежкина Н.Н. Синдром вегетативной дистонии у детей. - Ярославль: Александр Рутман, 2009. - 220 с.

6. Шлык Н.И. Сердечный ритм и тип регуляции у детей, подростков и спортсменов. - Ижевск: Изд-во Удмуртский университет, 2009. - 259 с.

7. Chen E., Matthews K.A., Salomon K., Ewart C.K. Cardiovascular reactivity during social and nonsocial stressors: do children's personal goals and expressive skills matter? // Health Psychol. 2002. Vol. 21. No. 1. P. 16-24.

8. Everly G., Latin J.A. Clinical Guide to the Treatment of the Human Stress Pesponse. Springer. 2013.486 p.

9. Krivolapchuk I.A., Chernova M.B. Physical performance and psychophysiological reactivity of 7-8 year-old children to different types of exercise // Medicina dello Sport. 2012. Vol. 65. No. 2. P. 173-185.

10. Krivolapchuk I.A., Chernova M. B. The Functional State of Children Aged 6-8 Years on Testing by Exposure to Different Types of Tension-Inducing Loads // Neuroscience and Behavioral Physiology. 2018. Vol. 48. No. 6. P. 747-757.

11. Lambiase M.J., Dorn J., Roemmich J.N. Systolic blood pressure reactivity during submaximal exercise and acute psychological stress in youth // Am J Hypertens. 2013. Vol. 26. No. 3. P. 409415.

12. Musante L., Raunikar R.A., Treiber F., Davis H., Dysart J., Levy M., Strong W.B. Consistency of children's hemodynamic responses to laboratory stressors // Int J Psychophysiol. 1994. Vol. 17. No. 1. P. 65-71.

13. Obradovic J., Bush N.R., Stamperdahl J., Adler N.E., Boyce W.T. Biological sensitivity to context: the interactive effects of stress reactivity and family adversity on socioemotional behavior and school readiness // Child Dev. 2010. Vol. 81. No. 1. P. 270-289.

14. Quas J.A., Yim I.S., Oberlander T.F., Nordstokke D., Essex M.J., Armstrong J.M., Bush N., Obradovic J., Boyce W.T. The symphonic structure of childhood stress reactivity: patterns of sympathetic, parasympathetic, andadrenocortical responses to psychological challenge // Dev Psychopathol. 2014. Vol. 26. No. 4. P. 963-982.

15. Shapiro D., Jamner L.D., Lane J.D., Light K.C., Myrtek M., Sawada Y., Steptoe A. Blood pressure publication guidelines. Society for Psychophysical Research // Psychophysiology. 1996. Vol. 33. No. 1. P. 1-12.

16. Verhaaren H.A., Schieken R.M., Schwartz P., Mosteller M., Matthys D., Maes H., Beunen G., Vlietinck R., Derom R. Cardiovascular reactivity in isometric exercise and mental arithmetic in

педагогические науки

НАУКА БЕЗ ГРАНИЦ • № 10 (38) • 2019

children // J. Appl. Physiol. 1994. Vol. 76. No. 1. P. 146-150. REFERENCES

1. Arakelov G.G. Psihofiziologiya stressa. Psihofiziologiya [Psychophysiology of stress. Psychophysiology]. Ed. Yu.I. Alexandrova. St. Petersburg, Peter, 2011, pp. 326-344.

2. I.L. Alimova et al. Vegetativnaya disfunkciya u detej i podrostkov [Vegetative dysfunction in children and adolescents]. Ed. L.V. Kozlova. Moscow, GEOTAR-Media, 2008, 96 p.

3. Ilyukhina V.A. Psihofiziologiya funkcional'nyh sostoyanij i poznavatel'noj deyatel'nosti zdorovogo i bol'nogo cheloveka [Psychophysiology of functional conditions and cognitive activity of a healthy and sick person]. St. Petersburg, Publishing House NL, 2010, 368 p.

4. Kalyuzhnaya R.A. SHkol'naya medicina [School medicine]. Moscow, Medicine, 1975, 392 p.

5. Spivak E.M., Nezhkina N.N. Sindrom vegetativnoj distonii u detej [Vegetative dystonia syndrome in children]. Yaroslavl: Alexander Rutman, 2009, 220 p.

6. Shlyk N.I. Serdechnyj ritm i tip regulyacii u detej, podrostkov i sportsmenov [Heart rate and type of regulation in children, adolescents and athletes]. Izhevsk, Udmurt University Press, 2009, 259 p.