Психофізіологічні зміни в організмі студентів під впливом навчального навантаження

вагусний психічний навчальний навантаження

При порівнянні змін психофізіологічних показників на І та ІУ курсі ах в межах спеціальностей, ми отримали наступні результати (табл. 1).

У студенток усіх досліджуваних спеціальностей на старших курсах зріс показник ЯЯХУ (р < 0,05), крім жінок ФМ, але він мав тенденції до збільшення (р > 0,05), що свідчило про настання відносної стабілізації адаптації, яка проявляється у поступовому зниженні рівня активації організму [19].

Дослідниками доведено, що покращення психофізіологічних функцій людини відбувається на тлі вікових змін й найбільший приріст має у юнацькому віці [20].

Оцінюючи психофізіологічні показники жінок ІМ, бачимо, що на старшому курсі у них достовірно знижується обсяг пам'яті на слова (р < 0,05). Оскільки пам'ять, особливо на словесні стимули, є важливою для студентів даної спеціальності, то такі зміни пояснюються розвитком втоми ЦНС під впливом напруженої розумової діяльності. Можна припустити, що навчальне навантаження, зумовлене великим обсягом різноманітної текстової інформації, посиленої мовленевої діяльності негативно вплинуло на мнемічні функції. Це знаходить відображення у розвитку пристосувальних реакцій в організмі студенток ІМ: зміни показників ВРС свідчать про активізацію симпатичної ланки регуляції та посилення централізації управління серцевим ритмом.

Зміни показники психічно-розумової діяльності та ВРС студентів із різним спрямуванням навчального процесу

Примітка:* - достовірні відмінності між показниками студентів на І та IV курсах при р < 0,05 (критерій Вілкоксона)

В той же час зниження показника LF/HF(р < 0,05) відбувалось на тлі зростання вкладу довгохвильового компоненту - ОТ % (р < 0,05) та зменшення абсолютного (VLF) і відносного (VLF %) значень дуже короткохвильової складової у загальний спектр (р < 0,05). Нещодавні дослідження показали, що LF/HF не варто однозначно розглядати як показник симпато-вагусного балансу, оскільки довели, що короткохвильовий компонент спектру (LF) може визначатись активністю парасимпатичної ланки регуляції [21]. Тому зменшення LF/HFна старших курсах можна пояснити зниженням вагусної активності під впливом стресогенності навчального навантаження. Статистичні показники, та розраховані на їх основі ІВР, ВПР, ПАПР та ІН, вказували на посилення напруження регуляторних механізмів і активізацію симпатоадреналової ланки регуляції (р < 0,05) [17]. Отже, під впливом психоемоційного напруження навчальної діяльності у жінок ІМ погіршується пам'ять, що впливає формування пристосувальних реакцій, на тлі зниження нейроендокринної регуляції, за рахунок посилення активності центрального контура регуляції.

Особливістю навчання на факультеті фізичного виховання є те, що учбовий процес передбачає не лише розумове навантаження під час опанування фаху, але й високу фізичну активність на спортивно-педагогічних заняттях, що дозволяє розвивати витривалість, швидкість реакції, високу психічну й емоційну стійкість. Тому закономірним було достовірне зростання показників психічно-розумової діяльності у жінок ФВ. З табл. 1 видно, що у них зросли показники обсягу та продуктивності уваги, зменшилась кількість допущених помилок, покращився час переключення уваги (р < 0,05). Також значно збільшився обсяг пам'яті (р < 0,05). Можна сказати, що навчальне навантаження було адекватним для студенток даної спеціальності і не викликало перенапруження вищих відділів ЦНС. Це відобразилось у показниках ВРС: достовірно зросли показники ЯЛК^ ОТ %, LF % та знизились НУЯ-індекс, VLF, % (р < 0,05). Зростання тривалості кардіоінтервалів та зменшення НУЯ-індексу свідчать про вікове врегулювання періодики та стабілізацію ритму серця на тлі зниження активності вищих надсегментарних рівнів управління. До того ж одночасне зростання вкладу довго- та короткохвильового компонентів у загальний спектр ВРС підтверджує думку дослідників про специфічну взаємодію двох ланок ВНС задля економізації роботи серця [4; 22; 23]. Такі реакції організму жінок ФВ на навчальне навантаження є закономірними на тлі високої фізичної активності. Крім того, підвищення рівня психічно-розумової діяльності на старшому курсі позитивно впливає на емоційний стан що відображається у координуючій діяльності дихального та судинно-рухового центрів регуляції.

Студентки ФМ достовірних відмінностей показників психічно-розумової діяльності не мали (р > 0,05). Незважаючи на низькі обсяг та продуктивність уваги на старшому курсі, що свідчило про розвиток втоми ЦНС, навчальне навантаження не мало дизрегуляторного впливу на організм жінок ФМ. Достовірне зниження показника % (р < 0,05) вказувало на зменшення впливів вищих надсементарних рівнів управління серцевим ритмом. Подібні зміни спостерігали й у студенток ІМ та ФВ (р < 0,05). Це можна пов'язати із зменшенням впливу нейрогуморального чинника (гіпоталамо-гіпофізарної системи регуляції) та завершенням вікових перебудов в організмі жінок [8]. Отже, розвиток довготривалої адаптації студенток ФМ відбувався під впливом навчального навантаження, що було адекватним їх психічно-розумовим можливостям та не мало стресового впливу на організм. Це сприяло формуванню оптимальної адаптації з підтриманням вегетативного балансу регуляторних впливів.

Подібно до жінок ФМ, студентки ХБ не мали суттєвих зрушень у показниках психічної діяльності (р > 0,05). Під впливом умов навчального процесу, достовірно збільшився показник RRNN та знизились показники: 8БК№, С', LF, LF % та ВПР (р < 0,05). Зниження показників SDNN і CV вказують на зменшення парасимпатичної активності [23], а LF та LF % [9] свідчать про зменшення активності симпатичної ланки регуляції. Зниження активності однієї ланки регуляції повинна була б компенсуватись підвищенням іншої. Таку невідповідність можна пояснити різним походженням отриманих показників. SDNN та CV - показники отримані з кардіоінтервалів статистичним методом, LF та LF % - отримані з частотного діапазону [22]. Перші - є результатом обробки показників RRNN і є сумарними показниками регуляторних впливів на рівні ВНС, спектральні - це впливи регуляторних центрів мозку на серцевий ритм [17]. Можна сказати, що у жінок ХБ подовження тривалості кардіоінтервалів на тлі зменшення парасимпатичної активності та зниження регуляторного впливу судинно-рухового центру є результатом розвитку незадовільних пристосувальних реакцій під впливом навчального навантаження.

Висновки

У жінок ІМ зміна показників свідчить про переважання активності парасимпатичної ланки регуляції під впливом умов навчального навантаження на тлі зниження нейрогуморальних модуляцій. Знижений обсяг пам'яті на слова (р < 0,05), як результат розвитку втоми, зумовлював напруження регуляторних впливів та посилення центральної регуляції.

У студенток ФВ покращились показники пам'яті та уваги (р < 0,05), що можна пояснити набуттям навчальних компетенцій та розвитком психічно-пізнавальної діяльності. Зміни регулюючих впливів проявились у зниженні активності вищих надсегментарних рівнів управління серцевим ритмом (VLF) та посиленні активності дихального (HF) та судинно-рухового центрів (LF) (р < 0,05).

Навчальне навантаження для студенток ФМ та ХБ було відповідним їх психічно- розумовим можливостям та не викликало значних змін аттенційних та мімічних процесів (р > 0,05). Пристосувальні реакції в організмі студенток ФМ відбувались під контролем парасимпатичної ланки регуляції на тлі зниження активності церебрально-ерготропних впливів (р < 0,05). Студентки ХБ характеризувались змінами в організмі, які свідчили про розвиток незадовільних механізмів адаптації через зниження активності обох ланок регуляції.

Перспективи подальших досліджень будуть спрямовані на оцінку взаємозв'язків пристосувальних реакцій в організмі та психічної діяльності в динаміці під впливом специфічних відмінностей навчальних навантажень різної спрямованості.

Література

1. Beda A. Heart-rate and blood-pressure variability during psychophysiological tasks involving speech: influence of respiration / A. Beda, F. C. Jandre, D. I. Phillips, A. Giannella-Neto, D. M. Simpson // Psychophysiology. 2007. V. 44 (5). Р. 767-778

2. Баевский P. M., Иванов Г. Г. Вариабельность сердечного ритма: основы метода и новые направления // Новые методы электрокардиографии. М.: техносфера, 2007. С. 473-496.

3. Волянський О. М. Визначення індивідуальних рівнів фізіологічних затрат при розумовій праці / О.М. Волянський // Фізіологічний журнал. 2005. Т.51, № 2. С. 104-109.

4. Котельников С. А. Вариабельность ритма сердца: представления о механизмах / С. А. Котельников, А. Д. Ноздрачев, М. М. Одинак // Физиология человека. 2002. Т. 28, №1. С. 130 - 143.

5. Медведев В. И. Взаимодействие физиологических и психологических механизмов в процессе адаптации / В.И. Медведев // Физиология человека. 1998. Т. 24. № 4. С. 7 - 13.

6. Шеповальников А. Н. Формирование межрегионального взаимодействия кортикальных полей при речемыслительной деятельности / А. Н. Шеповальников, М. Н. Цицерошин // Журн. эволюц. биохимии и физиологии. 2004. Т.40, № 5. С. 411 - 422.

7. Костандов Э. А. Изменения корковой электрической активности при формировании установки в условиях увеличения нагрузки на рабочую память / Э. А. Костандов, Н. С. Курова, Е. А. Черемушкин // Журн. высш. нерв.деят. 2004. Т. 54. № 4. С. 448 - 454.

8. Безруких М. М. Возрастная физиология / М. М. Безруких, В. Д. Сонькин, Д. А. Фарбер. М.: Академия, 2002. 416 с.

9. Mestanik M. Cardiovascular sympathetic arousal in response to different mental stressors / M. Mestanik, Mestanikova, Z. Visnovcova, A. Calkovska, I. Tonhajzerova // Physiol Res. 2015. V. 64 (5). S. 585-594.

10. Quintana D. S. Consideration sintheassessment of heart rate variability inbiobehavioral research h[Electronic recourse] / DanielS. Quintana, James A. J. Heathers // Front Psychol. 2014 - Accessed mode: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4106423.

11. Макаренко М. В. Гемодинаміка головного мозку та серцевий ритм при розумовій діяльності людей з різними індивідуально-типологічними вищих відділів центральної нервової системи / М. В. Макаренко, В. С. Лизогуб, Л. І. Юхименко, Н. П. Черненко // Вчені записки Таврійського національного університету ім. В.. Вернадського. Серія «Біологія, хімія». 2012. Т. 25. Вип. 64. № 4. С. 136-143.

12. Черненко Н. П. Вегетативне забезпечення розумової діяльності людей з різними індивідуально - типологічними властивостями вищої нервової діяльності: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. біол. наук: спец. 03.00.13. «Фізіологія людини і тварин» / Н. П. Черненко. Київ, 2013. 20 с.

13. Коробейніков, Г. В. Розумова працездатність студентів вищого навчального закладу / Г. В. Коробейніков, Г. С. Петров, В. М. Улізько // «Педагогіка, психологія та медико-біологічні проблеми фізичного виховання і спорту. 2010. № 4. С. 68 - 72.

14. Ісаков О. А. Вегетативні прояви реакцій термінової адаптації студентів до інформаційного навантаження / О. А. Ісаков, В. П. Ляшенко, Г. С. Петров // Вчені записки Таврійського національного університету ім. В.І. Вернадського. Серія «Біологія, хімія». Том 26 (65). 2013. № 4. С. 46 - 59.

15. Добростан О. В. Адаптація організму студенток з різною масою тіла до процесу навчання: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. біол. наук: спец. 03.00.13. «Фізіологія людини і тварин» / О. В. Добростан. Львів, 2017. 20 с.

16. Гулька О. В. Аналіз показників варіабельності ритму серця студентів незв'язаних вибірок / О. В. Гулька // Наукові записки Тернопільського національного педагогічного університету ім. Володимира Гнатюка. Серія: Біологія. 2013. № 2 (55). С. 39 - 43.

17. Система комплексного компьютерного исследования функционального состояния организма человека «Омега-М». СПб: Научно-исследов. лаборатория «Динамика», 2001. 67 c.

18. Реброва О. Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA / О. Ю. Реброва - Москва: МедиаСфера, 2002. 312 с

19. Кальниш В. В. Особливості регуляції ритму серця при адаптації людини до умов антарктики / В. Кальниш, Г. Ю. Пишнов, Є. В. Моісеєнко, В. В. Опанасенко, Л. М. Алексеєва, Л. Г. Висоцька // Фізіологічний журнал. 2016.- Т. 62.- № 3. С. 20 - 29

20. Лизогуб B. C. Онтогенез психофізіологічних функцій людини: автореф. дис. ... д-ра біол. наук: спец. 03.00.13 "Фізіологія людини і тварин" / B. C. Лизогуб - К., 2001. 29 с.

21. Reyesdel Paso G. A. The utility of low frequency heart rate variability a sanindex of sympathetic cardia ctone: a review with emphasison a reanalysis of previous studies. / G. A.Reyesdel Paso, W. Langewitz, L. J. Mulder, A. van Roon, S. Duschek // Psychophysiology. 2013. V. 50(5). P.477 - 487.

22. Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology. Heart Rate Variability Variability / Standards of Measurements, Physiological Interpretation, and Clinical Use // Circulation. 1996. Vol. 93. P. 1043-1065.

23. Billman G. E. The effect of heart rate on the hear trate variability response to aut onomic interventions [Electronic recourse] / G. E. Billman // Front. Physiol. 2013. - Accessed mode: https://www.ncbi.nlm. nih. gov/pmc/articles/PMC3752439.

References

1. Beda A, at all (2007). Heart-rate and blood-pressure variability during psychophysiological tasks involving speech: influence of respiration. Psychophysiology. 44(5). 767-78

2. Baevsky P. M., Ivanov G. G. (2007) Heart rate variability: the basis of the method and new directions // New methods of electrocardiography. M.: Tehnosphere. 473-496. (in Rus.).

3. Volyansky, OM (2005) Determination of individual levels of physiological costsin mental work. Fiziolohichnyi zhurnal[Physiology magazine]. 51, 2. 104-109 (inUkr.).

4. Kotelnikov, S.A., Nozdrachev, A.D.,Odinak M.M.(2002) Heart rate variability: representations of the mechanisms .Fiziologiya cheloveka [Human Physiology] 28, 1. 130 - 143. (in Rus.).

5. Medvedev, V.I. (1998) Interaction of physiological and psychological mechanisms in the process of adaptation. Fiziologiya cheloveka [Human Physiology]. 24, 4. 7-130. (in Rus.).

6. Shepovalnikov, A.N. Tsitseroshin, M.N. (2004) Formation of interregiona linteraction of cortical fieldsin speech-membrane activity. Zh. evolut. Biochemistry and physiology [Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology]. 40, 5. 411-522. (in Rus.).

7. Kostandov, E. A. et all (2009). Changes in cortical electrical activity during the formation of aninstallation underconditions of increasing work memory load. Zhurn. vyssh. nerv. deyat. [Pavlov Journal of Higher Nervous Activity] 54, 4. 448-454. (in Rus.).

8. Bezrukih, M.M., Sonkin, V.D.,Farber,D.A. (2002). Agephysiology. M.: Academy, 416 (in Rus).

9. Mestanik, M. et all. (2015). Cardiovascular sympathetic arousal in response to different mental stressors.Physiol Res.64, 5. 585-94.

10. Quintana, D.S., James, A. J. H. (2014). Consideration sintheas sessment of heart rate variability in biobehavioral research [Electronic recourse]. Fron tPsychol. - Accessed mode: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4106423.

11. Makarenko, M.V., Lizogub, V.S., Yukhimenko, L.I., Chernenko N.P. (2012) Hemodynamics of the brain and cardio rhythm in the mental activity of people with different individual-typological higher parts of the central nervous system. Vcheni zapysky Tavriys'koho natsional'noho universytetuim. V. Vernads'koho. Seriya «Biolohiya, khimiya»[Scientists note Taurian National University. V. Vernadsky. Series "Biology, Chemistry"]. 25(64),4. 136-143(inUkr.).

12. Chernenko, N.P. (2013) Vegetative provision of mental activity of people with various individual- typological properties of higher nervous activity. Manuscript for PhD degree in Biology, specialty 03.00.13 Human and animal physiology. Kyiv, 20 p. (inUkr.).

13. Korobeinikov, G. V., Petrov, G. S, Ulizko, V. M. (2010). The mental capacity of students of higher educational institutions. Pedahohika, psykholohiia ta medyko-biolohichni problem fizychnoho vykhovannia i sportu. [Pedagogics psychology medical biological problems of physical training and sports]. 4, 68-72. (inUkr.).

14. Isakov, O. A., Lyashenko, V. P., Petrov G. S. (2013). Vegetative manifestations of reactions of urgent adaptation o fstudents to information load. Vchen izapysky Tavriys'koho natsional'noh ouniversytetuim. V. Vernads'koho. Seriya «Biolohiya, khimiya»[ScientistsnoteV. VernadskyTaurida NationalUniversity. Series "Biology, Chemistry"]. 26(65), 4. 46-49 (inUkr.)

15. Dobstan, O.V. (2017). Adaptation of female students' organisms having various body weights to the educational process. Manuscript for PhD degree in Biology, specialty 03.00.13 Human and animal physiology.Lviv, 20 p. (in Ukr.).

16. Hulka, O.V. (2013). Heart variability rate indices analysis of separate group students. Naukovi zapysky Ternopil's'koho natsional'noh opedahohichnoho universytetuim. Volodymyra Hnatyuka. Seriya: Biolohiya [Scientific Issues of Ternopil Volodymyr Hnatiuk National Pedagogical University. Series: Biology]. 2(55). 39-43. (inUkr.).

17. System of complex computer-aided inspection of the functional condition of a human organism «Omega- M». (2001) St. Petersburg: Scientific research laboratory "Dynamics". 67 p.(inRus).

18. Rebrova,O.Yu. (2002) Statistica lanalysis of medical data. Application of the STATISTICA softwarepackage. Moscow: Media Sphere, 312.

19. Kalnish, V.V. et all (2016) Specificity of the regulation of the rhythm of the heart when adaptin people to the minds of Antarctica. Fiziolohichnyi zhurnal [Physiology magazine]. 62., 3. 20-29. (inUkr.).

20. Lizogub, B.C. (2001). Ontogenesis of psycho-physiological functions of people. Manuscript for PHD degree in Biology, specialty 03.00.13 Human and animal physiology. Kyiv,29 p.(inUkr.).

21. Reyesdel Paso, G. A. et all (2013). The utility of low frequency heart rate variability as an index of sympathetic cardiactone: a review with emphasison a rean alysis of previous studies. Psychophysiology. 2013. 50, 5. 477-87.

22. Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology. Heart Rate Variability / Standards of Measurements, Physiological Interpretation, and Clinical Use. (1996). Circulation. 93. 1043-65.

23. Billman, G. E. (2013). The effect of heart rate on the heart rate variability response to autonomic interventions [Electronic recourse]. Front. Physiol. - Accessed mode: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3752439.

Размещено на Allbest.ru