Введение к работе
Актуальность. Деятельность студентов связана с периодическим, относительно длительным воздействием (или его ожиданием) пороговых значений социальных, экологических, информационных, гигиенических факторов (Агаджанян Н.А., 2002; Солонин Ю.Г., 2002; Mount G., 2002; Шафиркин А.В., 2003), которое сопровождается негативными эмоциями, перенапряжением физиологических и психических функций, а, следовательно, нарушением эффективности и качества учебной деятельности (Martin Т., 1997; Бодров В.А., 2000; Нестеренко А.И. с соавт., 2003; Судаков К.В., 2005). Наиболее характерным психофизиологическим состоянием, развивающимся под влиянием указанных факторов, является информационный или ментальный стресс (Ito Н., 2002; Abuladze G., 2002; Машин В.А., 2006).
Любой стресс характеризуется напряжением регуляторных систем, мобилизацией функциональных резервов. Принимая во внимание физиологическую характеристику ментальной нагрузки, выраженную в определенной «цене адаптации» (Marek Т., 1995; Козлов В.П., 1996; Бадиков В.И., 1997; Стрелец В.Б., 2001), можно свидетельствовать о наличии специфических реакций организма на ее содержание (Middlekauff H.R., 1997; Федоров Б.М., 1997; Березина М. Г., 2000; Fauvel, J.P., 2002; Nikolova, R., 2003; Машин В.А., 2006).
В зарубежной литературе решение вопросов влияния ментальной нагрузки на организм человека сводятся к поликлиническим исследованиям (Rabin, S., 1999; Johannes, В., 2003; Von, K.R., 2005; Hayashi, N., 2006; Strike, P.C. at all, 2006), в частности, к изучению специфических реакций людей с различными патологическими состояниями (Middlekauff H.R., 1997; Soufer R., 1998; Schachinger, H. at all, 2000; Klein H.H., 2001).
Известно, что в случае несоответствия индивидуально-типологических особенностей студентов требованиям когнитивной деятельности, возникают отрицательные эмоции, нарушающие оптимальное психическое и функциональное состояние вегетативных систем (Джебраилова Т.Д., 1998; Fauvel J.P., 2002; Судаков К.В., 2004; Машин В.А., 2006; Strike P.C. at all, 2006), что снижает эффективность и целесообразность деятельности (Козлов В.П. с соавт., 1996). При этом, степень напряжения регуляторных систем при равных условиях деятельности у человека, в силу генетической детерминации психофизиологических показателей, проявляется по-разному (Сологуб Е.Б., Таймазов В.А., 2000; Сухарев А.Г., 2001; Fauvel J.P., 2002), что обусловливает возможность типизации студентов по выраженности специфических адаптивных реакций.
Целью настоящей работы является выявление особенностей срочных адаптивных реакций регуляции ритма сердца и нейродинамических процессов организма студенток к различным типам ментальной нагрузки.
Исходя из цели исследования, определены следующие задачи: 1. Оценить функциональное состояние вегетативной нервной системы по
показателям вариабельности сердечного ритма у студенток 19-20-ти лет в
процессе учебно-профессиональной деятельности.
Выявить особенности адаптивной реакции вегетативной нервной системы организма студенток 19-20-ти лет в зависимости от типа ментальной нагрузки.
Оценить психофизиологический статус организма у студенток 19-20-ти лет в процессе учебно-профессиональной деятельности.
Определить особенности нейродинамических процессов по психофизиологическим показателям организма студенток 19-20-ти лет в зависимости от типа ментальной нагрузки.
Научная новизна. Впервые выявлена активизация надсегментарных церебральных систем регуляции, проявляющаяся в увеличении мощности низкочастотных колебаний второго порядка (FLF-компонента) в структуре регуляции ритма сердца студенток 19-20-ти лет при выполнении ментальной нагрузки, как в ситуации его модели, так и в ситуации экзамена.
Установлено, что при выявлении срочных адаптационных реакций в ответ на действие ментальной нагрузки, целесообразен анализ соотношения показателей вариабельности ритма сердца, полученных в ходе спектрального и временного анализа, в частности VLF-компонента и SDNN, соответственно.
Впервые в реальном времени определены динамические характеристики вегетативного обеспечения деятельности студенток (независимо от типа ментальной нагрузки) в предэкзаменационный период - активация симпатического отдела вегетативной нервной системы; в период наивысшей работоспособности (15-20-я минута выполнения ментальной нагрузки) - включение механизмов парасимпатической регуляции (по отношению к показателям предэкзаменационного периода). Постнагрузочный этап исследования характеризуется выраженным парасимпатическим влиянием на ритм сердца.
Состояние до нагрузки в ситуации модели по сравнению с экзаменом характеризуется низкими показателями сенсомоторной реакции (в тесте «Реакция выбора»). Постнагрузочное состояние в ситуации модели по сравнению с экзаменом характеризуется низкими показателями психомоторной реакции (в «теппинг-тесте») при высоком уровне произвольной регуляции движений (по методике «Координапиометрия по профилю»).
Установлено, что условия ментальной нагрузки определяют два типа срочной адаптивно-компенсаторной реакции: "лабильный" и "ригидный", определяемых нейродинамическими особенностями студенток.
Научно-практическая значимость. Полученные характеристики функционального обеспечения экзаменационной деятельности студенток позволяют моделировать ситуации ментальной нагрузки, учитывая факторы, определяющие конкретную степень ее напряженности.
Моделирование ментальной нагрузки позволяет унифицировать условия ее выполнения, исключая объективные факторы (уровень подготовленности, непосредственный контакт с экзаменатором), которые определяют степень напряженности, а значит и эффективность выполнения нагрузки.
Учет выявленных особенностей адаптивной реакции организма студенток, вызванных ментальной нагрузкой, позволит разрабатывать рекомендации по
снижению напряженности, и на их основе реализовывать алгоритмы организации и управления эффективностью интеллектуальной деятельности студентов.
Результаты скрининговых обследований студенток сформированы в базу данных половозрастных показателей вариабельности ритма сердца и психофизиологического статуса, характеризующих учебно-профессиональную деятельность будущих педагогических кадров.
Основные результаты исследования включены в учебный процесс кафедры биологии человека и медико-биологической подготовки (дисциплины «Возрастная физиология», «Физиология человека», «Безопасность жизнедеятельности человека» и «Основы медицинских знаний и здорового образа жизни») естественно-технологического факультета ГОУ ВПО «ЧГПУ».
Положения, выносимые на защиту.
В условиях учебно-профессиональной деятельности вегетативная регуляция организма студенток выражается тремя типами: ваготоническим, эйтоническим и симпатикотоническим в соотношении 1:2:1. При этом нейродинамические процессы характеризуются преобладанием слабого типа нервной системы, процессов торможения над возбуждением, среднего уровня подвижности, высокой степени концентрации возбуждения и высокого уровня сенсомоторной координации.
Функциональные состояния организма студенток 19-20-ти лет в предэкзаменнационый и постэкзаменационный периоды имеют особенности, выражающиеся в вегетативной регуляции деятельности сердца и нейродинамических процессах в зависимости от типа ментальной нагрузки.
У студенток, в ответ на действие ментальной нагрузки, независимо от ее типа выявляются два варианта срочной адаптивно-компенсаторной реакции: "лабильный" и "ригидный", отличающиеся особенностями вегетативной регуляции ритма сердца и нейродинамических процессов.
Апробация работы. Основные материалы диссертации представлены на Всероссийской научно-практической конференции «Здоровье ребенка и пути его формирования и защиты» (Липецк, 2004); Всероссийской научно-практической конференции "Здоровье, физическое развитие и образование: состояние, проблемы и перспективы" (Екатеринбург, 2006, 2007); Всероссийской научно-практической конференции "Медико-биологические и психолого-педагогические аспекты адаптации и социализации человека" (Волгоград, 2008); II Международной научно-практической конференции "Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды" (Челябинск, 2008).
Результаты научно-исследовательской работы доложены на ежегодных итоговых научных конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и молодых ученых ГОУ ВПО "ЧГПУ" (2004-2008 гг.).
Тема исследования поддержана грантом Министерства образования и науки Правительства Челябинской области (проект № А14/06).
Публикации. По теме диссертации опубликовано девять научных работ, из них две в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 147 страницах компьютерного текста и состоит из введения, четырех глав, выводов, списка
