Особенности реакции вегетативной нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем на учебную нагрузку в острый период адаптации к школе
2 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Институт возрастной физиологии Российской академии образования"
Проблема и цель. Проблема адаптации первоклассников к началу систематического обучения в школе является актуальной, поскольку от ее протекания зависит успешность дальнейшего образования. В доступной литературе практически отсутствуют результаты комплексных исследований, раскрывающие реакции стресс-реализующих систем (вегетативной нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной) организма первоклассников во время острой адаптации к учебным нагрузкам. Цель исследования – выявить особенности реакции вегетативной нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем на учебную нагрузку в острый период адаптации к школе.
Методология. Методологическим подходом проведенного исследования является теория функциональных систем П. К. Анохина, согласно которой функциональные системы избирательно вовлекаются в адаптационные процессы к изменению факторов внешней среды. Для оценки активности вегетативной нервной системы использовались метод вариабельности сердечного ритма и кожно-гальваническая реакция. Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы изучали по показателям частоты сердечных сокращений и артериального давления. Состояние эндокринной системы оценивали по уровню кортизола в слюне.
Результаты. В статье представлены результаты комплексного исследования адаптации первоклассников к учебной нагрузке в начале учебного года. Все обследуемые дети были разделены на три группы: обучающиеся с гиперсимпатикотонией (25 %), с оптимальным функционированием регуляторных систем (50 %), с относительной ваготонией (25 %).
Адаптация к систематическому обучению у детей с оптимальным функционированием регуляторных систем сопровождалась уменьшением вегетативной активности к концу недели без вовлечения сердечно-сосудистой и эндокринной систем. У детей с чрезмерно высокой активностью симпатического отдела вегетативной нервной системы отмечались самые высокие значения изучаемых показателей сердечно-сосудистой системы. У половины детей с гиперсимпатикотонией чрезмерная симпатическая активность сохранялась в течение учебной недели. У детей с преобладанием парасимпатической регуляции сердечного ритма наблюдалось уменьшение вегетативной активности к концу учебной недели. У детей с гиперсимпатикотонией и относительной ваготонией отмечается напряжение адаптации по сравнению с детьми с оптимальным функционированием регуляторных систем.
Заключение. Результаты исследования позволяют сделать вывод, что напряжение адаптации к учебной нагрузке в начале систематического обучения в школе отмечается у 50 % первоклассников. Высокий риск развития вегетативной дисфункции имеют школьники с гиперсимпатикотоническим типом регуляции сердечного ритма.
адаптация; первоклассники; учебная нагрузка; гиперсимпатикотония; оптимальное функционирование регуляторных систем; относительная ваготония; кортизол
- DeJoseph M. L., Leneman K. B., Palmer A. R., Padrutt E. R., Mayo O. A., Berry D. Adrenocortical and autonomic cross-system regulation in youth: A meta-analysis // Psychoneuroendocrinology. – 2024. – Vol. 159. – P. 106416. DOI: https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2023.106416
- Roubinov D. S., Boyce W. T., Lee M. R., Bush N. R. Evidence for discrete profiles of children's physiological activity across three neurobiological system and their transitions over time // Developmental Science. – 2021. – Vol. 24 (1). – P. e12989. DOI: https://doi.org/10.1111/desc.12989
- Магомедова З. А., Ашаханова С. С., Байдаева Ф. Ю. Вариабельность сердечного ритма у детей разного возраста // Известия Чеченского государственного университета. – 2020. – № 1. – С. 15-22. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=43138486 DOI: https://doi.org/10.36684/12-2020-17-1-15-22
- Панкова Н. Б., Карганов М. Ю. Сезонная и секулярная вариабельность индикаторов сердечно-сосудистой системы у детей 7-11 лет // Экология человека. – 2020. – № 12. – С. 37-44. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=44396990 DOI: https://doi.org/10.33396/1728-0869-2020-12-37-44
- Шибкова Д. З., Байгужин П. А., Герасёв А. Д., Айзман Р. И. Влияние технологий цифрового обучения на функциональные и психофизиологические ответы организма: анализ литературы // Science for Education Today. – 2021. – № 3. – С. 125–141. DOI: http://dx.doi.org/10.15293/2658-6762.2103.07
- Лебеденко А. А., Ершова И. Б., Левчин А. М., Роговцова А. Г. Особенности вегетативной адаптации к учебной деятельности детей младших классов // Врач. – 2024. – Т. 35, №1. – C. 63-68. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=59938464 DOI: https://doi.org/10.29296/25877305-2024-01-13
- Криволапчук И. А., Герасимова А. А., Чернова М. Б., Мышьяков В. В. Исходный вегетативный тонус у детей в начальный период адаптации к образовательной среде // Новые исследования. – 2017. – № 2. – С. 12-21. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32323258
- Everly G., Latin J. A Clinical Guide to the Treatment of the Human Stress Response. – NY: Springer, 2013. – 488 p. DOI: http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4614-5538-7
- Russ S. J., Herbert J., Cooper P., Gunnar M. R., Goodyer I., Croudace T., Murray L. Cortisol levels in response to starting school in children at increased risk for social phobia // Psychoneuroendocrinology. – 2012. – Vol. 37 (4). – P. 462-474. DOI: https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2011.07.014
10. Yang P.-J., Lamb M. E., Kappler G., Ahnert L. Children's diurnal cortisol activity during the first year of school // Applied Developmental Science. – 2016. – Vol. 21 (1). – P. 30-41. DOI: http://dx.doi.org/10.1080/10888691.2016.1140578
11. Hall J., Lindorff A. Children’s transition to school: Relationships between preschool attendance, cortisol patterns, and effortful control // The Educational and Developmental Psychologist. – 2017. – Vol. 34 (1). – P. 1-18. DOI: https://doi.org/10.1017/edp.2017.3
12. Groeneveld M. G., Savas M., van Rossum E. F. C., Vermeer H. J. Children's hair cortisol as a biomarker of stress at school: a follow-up study // Stress. – 2020. – Vol. 23 (5). – P. 590-596. DOI: https://doi.org/10.1080/10253890.2020.1725467
13. Koncz A., Köteles F., Demetrovics Z., Takacs Z. K. Benefits of a Mindfulness-Based Intervention upon School Entry: A Pilot Study // International Journal of Environmental Research and Public Health. – 2021. – Vol. 18 (23). – P. 12630. DOI: https://doi.org/10.3390/ijerph182312630
14. Leblond M., Parent S., Castellanos-Ryan N., Lupien S. J., Fraser W. D., Séguin J. R. Transition from preschool to school: Children's pattern of change in morning cortisol concentration // Psychoneuroendocrinology. – 2022. – Vol. 140. – P. 105724. DOI: https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2022.105724
15. Bottaccioli A. G., Mariani U., Schiralli R., Mari M. G., Pontani M., Bologna M., Muzi P., Giannoni S. D., Ciummo V., Necozione S., Cofini V., Chiariotti L., Cuomo M., Costabile D., Bottaccioli F. Empathy at school project: Effects of didactics of emotions on emotional competence, cortisol secretion and inflammatory profile in primary school children. A controlled longitudinal psychobiological study // Comprehensive Psychoneuroendocrinology. – 2023. – Vol. 14. – P. 100183. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cpnec.2023.100183
16. Parent S., Lupien S., Herba C. M., Dupéré V., Gunnar M. R., Séguin J. R. Children’s cortisol response to the transition from preschool to formal schooling: A review // Psychoneuroendocrinology. – 2019. – Vol. 99. – P. 196-205. DOI: https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2018.09.013
17. Condon E. M. Chronic Stress in Children and Adolescents: A Review of Biomarkers for Use in Pediatric Research // Biological Research For Nursing. – 2018. – Vol. 20 (5). – P. 473-496. DOI: https://doi.org/10.1177/1099800418779214
18. Agorastos A., Chrousos G. P. The neuroendocrinology of stress: the stress-related continuum of chronic disease development // Molecular Psychiatry. – 2022. – Vol. 27 (1). – P. 502-513. DOI: https://doi.org/10.1038/s41380-021-01224-9
19. van Loon A. W. G., Creemers H. E., Okorn A., Vogelaar S., Miers A. C., Saab N., Westenberg P. M., Asscher J. J. The effects of school-based interventions on physiological stress in adolescents: A meta-analysis // Review Stress Health. – 2022. – Vol. 38 (2). – P. 187-209. DOI: https://doi.org/10.1002/smi.3081
20. Mousikou M., Kyriakou A., Skordis N. Stress and Growth in Children and Adolescents // Hormone Research in Paediatrics. – 2021. – Vol. 96 (1). – P. 25-33. DOI: https://doi.org/10.1159/000521074
21. Lupien S. J., McEwen B. S., Gunnar M. R., Heim C. Effects of stress throughout the lifespan on the brain, behaviour and cognition // Nature Reviews Neuroscience. – 2009. – Vol. 10 (6). – P. 434-445. DOI: https://doi.org/10.1038/nrn2639
22. McManus E., Haroon H., Duncan N. W., Elliott R., Muhlert N. Hippocampal and limbic microstructure changes associated with stress across the lifespan: a UK biobank study // Scientific Reports. – 2024. – Vol. 14 (1). – P. 21735. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-71965-4
23. Zaytseva N. V., Ustinova O. Yu., Luzhetskiy K. P., Maklakova O. A., Zemlyanova M. A., Dolgikh O. V., Kleyn S. V., Nikiforova N. V. Risk-associated health disorders occuring in junior schoolchildren who attend schools with higher stress and intensity of educational process // Health Risk Analysis. – 2017. – № 1. – P. 62-80. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=39954998 DOI: https://doi.org/10.21668/health.risk/2017.1.08
24. Kleiger R. E., Stein P. K., Bigger J. T. Heart Rate Variability: Measurement and Clinical Utility // Annals of Noninvasive Electrocardiology. – 2005. – Vol. 10 (1). – P. 88-101. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1542-474x.2005.10101.x
25. Bauer A., Malik M., Schmidt G., Barthel P., Bonnemeier H., Cygankiewicz I., Guzik P., Lombardi F., Müller A., Oto A., Schneider R., Watanabe M., Wichterle D., Zareba W. Heart Rate Turbulence: Standards of Measurement, Physiological Interpretation, and Clinical Use. International Society for Holter and Noninvasive Electrophysiology Consensus // Journal of the American College of Cardiology. – 2008. – Vol. 52 (17). – P. 1353-1365. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jacc.2008.07.041
26. Sztajzel J. Heart rate variability: a noninvasive electrocardiographic method to measure the autonomic nervous system // Swiss Medical Weekly. – 2004. – Vol. 134 (35-36). – P. 514-522. DOI: https://doi.org/10.4414/smw.2004.10321
27. Baevsky R. М., Chernikova A. G. Heart rate variability analysis: physiological foundations and main methods // Cardiometry. – 2017. – № 10. – C. 66-76. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=29226690 DOI: http://dx.doi.org/10.12710/cardiometry.2017.10.6676
28. Филиппова С. Н., Алексеева С. И., Черногоров Д. Н., Матвеев Я. А., Мелкадзе О. В. Динамика показателей физического развития и адаптации младших школьников Москвы к учебным нагрузкам и оздоровительным занятиям физической культурой // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. – 2021. – Т. 98, № 6. – С. 39-47. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=47438115 DOI: https://doi.org/10.17116/kurort20219806139
29. Levy M. N. Brief Reviews: Sympathetic-Parasympathetic Interactions in the Heart // Circulation Research. – 1971. – Vol. 29 (5). – P. 437-445. DOI: https://doi.org/10.1161/01.res.29.5.437
30. Roos L. E., Giuliano R. J., Beauchamp K. G., Gunnar M., Amidon B., Fisher P. A. Validation of autonomic and endocrine reactivity to a laboratory stressor in young children // Psychoneuroendocrinology. – 2017. – Vol. 77. – P. 51-55. DOI: https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2016.11.023