Юридический и почтовый адрес организации-издателя: САФУ, редакция «Журнала медико-биологических исследований», наб. Северной Двины, 17, г. Архангельск, Россия, 163002
Местонахождение: редакция «Журнала медико-биологических исследований», наб. Северной Двины, 17, ауд. 1336, г. Архангельск

Тел: (818-2) 21-61-21 
Сайт: https://vestnikmed.ru
e-mail: vestnik_med@narfu.ru
            vestnik@narfu.ru

о журнале

Адаптация сердечно- сосудистой и эндокринной систем младших школьников к когнитивной нагрузке при выполнении теста на ноутбуке. С. 24-33

Версия для печати

Рубрика: Физиология

УДК

[612.176.4+612.43]:613.95+373.3

DOI

10.37482/2687-1491-Z087

Сведения об авторах

А.Н. Шарапов* ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6862-8115
О.Н. Адамовская* ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0197-3379
С.Б. Догадкина* ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7387-9998
И.В. Ермакова* ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7430-4849
Г.В. Кмить* ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3749-9891
Л.В. Рублева* ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0363-2375

*Институт возрастной физиологии Российской академии образования (Москва)

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.

Ответственный за переписку: Ермакова Ирина Владимировна, адрес: 140009, Московская обл., г. Люберцы, ул. Красногорская, д. 33; e-mail: ermek61@mail.ru
Для цитирования: Шарапов А.Н., Адамовская О.Н., Догадкина С.Б., Ермакова И.В., Кмить Г.В., Рублева Л.В. Адаптация сердечно-сосудистой и эндокринной систем младших школьников к когнитивной нагрузке при выполнении теста на ноутбуке // Журн. мед.-биол. исследований. 2022. Т. 10, № 1. С. 24–33. DOI: 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
Скачать статью (pdf, 0.6MB )

Список литературы

1. 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
2. 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
3. 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.
4. 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).
5. 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.
6. 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.
7. 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.
8. 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
9. 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
10. 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.
11. 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
12. Баевский Р.М., Берсенева А.П. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний. М.: Медицина, 1997. 236 с.
13. 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
14. 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
15. 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
16. 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
17. 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
18. 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
19. 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
20. 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
21. 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
22. 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