ОЦЕНКА ГОТОВНОСТИ К НАГРУЗКЕ НА ОСНОВАНИИ АНАЛИЗА ДАННЫХ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА
Ключевые слова:
вариабельность сердечного ритма, обучающиеся, интеллектуальная нагрузка, успеваемость
Аннотация
Цель исследования. Определить готовность обучающихся к выполнению нагрузок на основе анализа данных вариабельности сердечного ритма. Материалы и методы. Проведено экспериментальное исследование с участием 193 юношей, обучающихся в университете физической культуры и спорта в возрасте от 19 до 21 года. Для определения готовности обучающихся к выполнению нагрузок за 1 месяц до начала сессии проведен эксперимент, во время которого обучающиеся выполняли интеллектуальную нагрузку в течение 5 минут, при этом осуществлялась регистрация частоты сердечных сокращений и интервалов R-R. Проводился анализ и сопоставление показателей вариабельности сердечного ритма и успеваемости. Расчеты проводились в программе Statistica 6.0. Результаты. На этапе включения в эксперимент у всех испытуемых регистрировалось состояние покоя системы дыхания и гемодинамики, а показатели вариабельности сердечного ритма указывали на оптимальность функционирования сердечно-сосудистой системы при используемом для эксперимента виде нагрузок. Заключение. При анализе функционального состояния обучающихся на основе комплексной оценки показателей вариабельности сердечного ритма установлено, что 56 % обучающихся находились в состоянии эмоционального возбуждения, 18 % – психического напряжения, т. е. у 74 % испытуемых изменение функционирования вегетативной нервной системы адекватно нагрузке. Использование метода оценки вариабельности сердечного ритма с определением функционального класса в предсессионном периоде позволяет определить готовность испытуемого к сессии и открывает перспективу для продолжения исследований с целью разработки здоровьесберегающих технологий обучения.
Литература
1. Белова, Е.Л. Умственная нагрузка и вариабельность сердечного ритма спортсменов / Е.Л. Белова, А.Д. Викулов // Третья всерос. с междунар. участием школа-конференция по физиологии кровообращения: материалы конференции. – 2004. – С. 50–51.
2. Копаев, В.П. Гармонизация умственных и физических нагрузок как условие повышения эффективности обучения студентов физкультурных вузов / В.П. Копаев // Теория и практика физ. культуры и спорта. – 2000. – № 5. – С. 22–24.
3. Кубланов, В.С. Анализ биомедицинских сигналов в среде MATLAB: учеб. пособие / В.С. Кубланов, В.И. Борисов, А.Ю. Долганов. – Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2016. – 120 с.
4. Машин, В.А. Анализ вариабельности ритма сердца при негативных функциональных состояниях в ходе сеансов психологической релаксации / В.А. Машин, М.Н. Машина // Физиология человека. – 2000. – Т. 26, № 4. – С. 48–54.
5. Машин, В.А. К вопросу классификации функциональных состояний человека / В.А. Машин // Эксперимент. психология. – 2011. – Т. 4, № 1. – С. 40–57.
6. Особенности регуляции ритма сердца у студентов-спортсменов на разных этапах учебного процесса / О.Г. Коурова [и др.] // Наука и спорт: современные тенденции. – 2017. – Т. 17. – № 4 (17). – С. 17–21.
7. Оценка функционального состояния организма студентов в период экзаменационного стресса / Э.А. Алексеева, Л.Н. Шантанова, А.Н. Петунова, И.К. Иванова // Вестник Бурят. гос. ун-та. Медицина и фармация. – 2010. – № 12. – C. 108–113.
8. Попова, Т.В. Влияние экзаменационного стресса на психоэмоциональное состояние у студентов-спортсменов с разной успеваемостью / Т.В. Попова // Изв. Тульского гос. ун-та. Физ. культура. Спорт. – 2015. – № 3. – С. 141–146.
9. Попова, Т.В. Изменения нейродинамических показателей у студентов-спортсменов в период сессии / Т.В. Попова, О.Г. Коурова, Г.И. Максутова // Изв. Тульского гос. ун-та. Физ. культура. Спорт. – 2014. – № 3. – С. 132–137.
10. Discrimination of multiple stress levels in virtual reality environments using heart rate variability / J. Ham et al. // 39th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC). – IEEE, 2017. – P. 3989–3992.
11. Effects of heart rate variability bio-feedback training in athletes exposed to stress of university examinations / V. Deschodt-Arsac et al. // PloS one. – 2018. – Vol. 13. – No. 7. – P. 14–20.
12. “Konkoor Giant”, a narrative of high school female students from Gorgan, Iran / S. Arab et al. // International journal of adolescent medicine and health. – 2017. – Vol. 31. – P. 13–19.
13. Koshova, S.P. Characteristics of stress resistance and adaptive potential in the training of doctors in the system of postgraduate edu-cation / S.P. Koshova, A.H. Krut // Wiadomosci lekarskie (Warsaw, Poland: 1960). – 2018. – Vol. 71. – No. 7. – P. 1379–1384.
14. Mutual information between heart rate variability and respiration for emotion characterization / M.T .Valderas et al. // Phys-iological measurement. – 2019. – Vol. 40, no. 8. – P. 084001.
15. Sweeny K. Bracing Later and Coping Better: Benefits of Mindfulness During a Stressful Waiting Period / K. Sweeny, J.L. Howell // Personality and Social Psychology Bulletin. – 2017. – Vol. 43 (10). – P. 1399–1414.
16. Young, H. We should be using nonlin-ear indices when relating heart-rate dynamics to cognition and mood / H. Young, D. Benton // Scientific reports. – 2015. – Vol. 5. – P. 16619.
2. Kopayev V.P. [Harmonization of Mental and Physical Loads as a Condition for Increasing the Effectiveness of Teaching Students of Physical Culture Universities]. Teoriya i praktika fizi-cheskoy kul’tury i sporta [Theory and Practice of Physical Culture and Sport], 2000, no. 5, pp. 22–24. (in Russ.)
3. Kublanov V.S., Borisov V.I., Dolganov A.Yu. Analiz biomeditsinskikh signalov v srede MATLAB: uchebnoye posobiye [Analysis of Biomedical Signals in the MATLAB Environment]. Ekaterinburg, Ural Institute Publ., 2016. 120 p.
4. Mashin V.A., Mashina M.N. [Analysis of Heart Rate Variability in Negative Functional States during Psychological Relaxation Sessions]. Fiziologiya cheloveka [Human Physiology], 2000, vol. 26, no. 4, pp. 48–54. (in Russ.) DOI: 10.1007/BF02760270
5. Mashin V.A. [On the Issue of Classification of Human Functional States]. Eksperi-mental’naya psikhologiya [Experimental Psychology], 2011, vol. 4, no. 1, pp. 40–57. (in Russ.)
6. Kourova O.G. et al. [Features of the Regulation of Heart Rhythm in Student Athletes at Different Stages of the Educational Process]. Nauka i sport: sovremennyye tendentsii [Science and Sport. Modern Trends], 2017, vol. 17, no. 4 (17), pp. 17–21.
7. Alekseyeva E.A., Shantanova L.N., Petunova A.N., Ivanova I.K. [Assessment of the Func-tional State of the Organism of Students during the Examination Stress]. Vestnik Buryatskogo gosudarstvennogo universiteta. Meditsina i farmatsiya [Bulletin of the Buryat State University. Medicine and Pharmacy], 2010, no. 12, pp. 108–113. (in Russ.)
8. Popova T.V. [Influence of Examination Stress on Psychoemotional State in Student-Athletes with Different Academic Performance]. Izvestiya Tul’skogo gosudarstvennogo universi-teta. Fizicheskaya kul’tura. Sport [Bulletin of the Tula State University. Physical Education. Sport], 2015, no. 3, pp. 141–146. (in Russ.)
9. Popova T.V., Kourova O.G., Maksutova G.I. [Changes in Neurodynamic Indicators in Student Athletes during the Session]. Izvestiya Tul’skogo gosudarstvennogo universiteta. Fizi-cheskaya kul’tura. Sport [Bulletin of the Tula State University. Physical Education. Sport], 2014, no. 3, pp. 132–137. (in Russ.)
10. Ham J. et al. Discrimination of Multiple Stress Levels in Virtual Reality Environments Us-ing Heart Rate Variability. 39th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Med-icine and Biology Society (EMBC). – IEEE, 2017, pp. 3989–3992. DOI: 10.1109/EMBC.2017.8037730
11. Deschodt-Arsac V. et al. Effects of Heart Rate Variability Biofeedback Training in Ath-letes Exposed to Stress of University Examinations. PloS one, 2018, vol. 13, no. 7, pp. 14–20. DOI: 10.1371/journal.pone.0201388
12. Arab S. et al. “Konkoor Giant”, a Narrative of High School Female Students from Gorgan, Iran. International Journal of Adolescent Medicine and Health, 2017, vol. 31, pp. 13–19. DOI: 10.1515/ijamh-2017-0057
13. Koshova S.P., Krut A.H. Characteristics of Stress Resistance and Adaptive Potential in the Training of Doctors in the System of Postgraduate Education. Wiadomosci lekarskie (Warsaw, Poland: 1960), 2018, vol. 71, no. 7, pp. 1379–1384.
14. Valderas M.T. et al. Mutual Information between Heart Rate Variability and Respiration for Emotion Characterization. Physiological Measurement, 2019, vol. 40, no. 8, p. 084001. DOI: 10.1088/1361-6579/ab310a
15. Sweeny K., Howell J.L. Bracing Later and Coping Better: Benefits of Mindfulness during a Stressful Waiting Period. Personality and Social Psychology Bulletin, 2017, vol. 43 (10), pp. 1399–1414. DOI: 10.1177/0146167217713490
16. Young H., Benton D. We should be Using Nonlinear Indices when Relating Heart-Rate Dynamics to Cognition and Mood. Scientific Reports, 2015, vol. 5, 16619 p. DOI: 10.1038/srep16619
2. Копаев, В.П. Гармонизация умственных и физических нагрузок как условие повышения эффективности обучения студентов физкультурных вузов / В.П. Копаев // Теория и практика физ. культуры и спорта. – 2000. – № 5. – С. 22–24.
3. Кубланов, В.С. Анализ биомедицинских сигналов в среде MATLAB: учеб. пособие / В.С. Кубланов, В.И. Борисов, А.Ю. Долганов. – Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2016. – 120 с.
4. Машин, В.А. Анализ вариабельности ритма сердца при негативных функциональных состояниях в ходе сеансов психологической релаксации / В.А. Машин, М.Н. Машина // Физиология человека. – 2000. – Т. 26, № 4. – С. 48–54.
5. Машин, В.А. К вопросу классификации функциональных состояний человека / В.А. Машин // Эксперимент. психология. – 2011. – Т. 4, № 1. – С. 40–57.
6. Особенности регуляции ритма сердца у студентов-спортсменов на разных этапах учебного процесса / О.Г. Коурова [и др.] // Наука и спорт: современные тенденции. – 2017. – Т. 17. – № 4 (17). – С. 17–21.
7. Оценка функционального состояния организма студентов в период экзаменационного стресса / Э.А. Алексеева, Л.Н. Шантанова, А.Н. Петунова, И.К. Иванова // Вестник Бурят. гос. ун-та. Медицина и фармация. – 2010. – № 12. – C. 108–113.
8. Попова, Т.В. Влияние экзаменационного стресса на психоэмоциональное состояние у студентов-спортсменов с разной успеваемостью / Т.В. Попова // Изв. Тульского гос. ун-та. Физ. культура. Спорт. – 2015. – № 3. – С. 141–146.
9. Попова, Т.В. Изменения нейродинамических показателей у студентов-спортсменов в период сессии / Т.В. Попова, О.Г. Коурова, Г.И. Максутова // Изв. Тульского гос. ун-та. Физ. культура. Спорт. – 2014. – № 3. – С. 132–137.
10. Discrimination of multiple stress levels in virtual reality environments using heart rate variability / J. Ham et al. // 39th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC). – IEEE, 2017. – P. 3989–3992.
11. Effects of heart rate variability bio-feedback training in athletes exposed to stress of university examinations / V. Deschodt-Arsac et al. // PloS one. – 2018. – Vol. 13. – No. 7. – P. 14–20.
12. “Konkoor Giant”, a narrative of high school female students from Gorgan, Iran / S. Arab et al. // International journal of adolescent medicine and health. – 2017. – Vol. 31. – P. 13–19.
13. Koshova, S.P. Characteristics of stress resistance and adaptive potential in the training of doctors in the system of postgraduate edu-cation / S.P. Koshova, A.H. Krut // Wiadomosci lekarskie (Warsaw, Poland: 1960). – 2018. – Vol. 71. – No. 7. – P. 1379–1384.
14. Mutual information between heart rate variability and respiration for emotion characterization / M.T .Valderas et al. // Phys-iological measurement. – 2019. – Vol. 40, no. 8. – P. 084001.
15. Sweeny K. Bracing Later and Coping Better: Benefits of Mindfulness During a Stressful Waiting Period / K. Sweeny, J.L. Howell // Personality and Social Psychology Bulletin. – 2017. – Vol. 43 (10). – P. 1399–1414.
16. Young, H. We should be using nonlin-ear indices when relating heart-rate dynamics to cognition and mood / H. Young, D. Benton // Scientific reports. – 2015. – Vol. 5. – P. 16619.
References
1. Belova E.L., Vikulov A.D. [Mental Load and Heart Rate Variability of Athletes]. Tret’ya vserossiyskaya s mezhdunarodnym uchastiyem shkola-konferentsiya po fiziologii krovoobrash-cheniya Materialy konferentsii [Third All-Russian School-Conference on the Physiology of Blood Circulation with International Participation Conference Proceedings], 2004, pp. 50–51. (in Russ.)2. Kopayev V.P. [Harmonization of Mental and Physical Loads as a Condition for Increasing the Effectiveness of Teaching Students of Physical Culture Universities]. Teoriya i praktika fizi-cheskoy kul’tury i sporta [Theory and Practice of Physical Culture and Sport], 2000, no. 5, pp. 22–24. (in Russ.)
3. Kublanov V.S., Borisov V.I., Dolganov A.Yu. Analiz biomeditsinskikh signalov v srede MATLAB: uchebnoye posobiye [Analysis of Biomedical Signals in the MATLAB Environment]. Ekaterinburg, Ural Institute Publ., 2016. 120 p.
4. Mashin V.A., Mashina M.N. [Analysis of Heart Rate Variability in Negative Functional States during Psychological Relaxation Sessions]. Fiziologiya cheloveka [Human Physiology], 2000, vol. 26, no. 4, pp. 48–54. (in Russ.) DOI: 10.1007/BF02760270
5. Mashin V.A. [On the Issue of Classification of Human Functional States]. Eksperi-mental’naya psikhologiya [Experimental Psychology], 2011, vol. 4, no. 1, pp. 40–57. (in Russ.)
6. Kourova O.G. et al. [Features of the Regulation of Heart Rhythm in Student Athletes at Different Stages of the Educational Process]. Nauka i sport: sovremennyye tendentsii [Science and Sport. Modern Trends], 2017, vol. 17, no. 4 (17), pp. 17–21.
7. Alekseyeva E.A., Shantanova L.N., Petunova A.N., Ivanova I.K. [Assessment of the Func-tional State of the Organism of Students during the Examination Stress]. Vestnik Buryatskogo gosudarstvennogo universiteta. Meditsina i farmatsiya [Bulletin of the Buryat State University. Medicine and Pharmacy], 2010, no. 12, pp. 108–113. (in Russ.)
8. Popova T.V. [Influence of Examination Stress on Psychoemotional State in Student-Athletes with Different Academic Performance]. Izvestiya Tul’skogo gosudarstvennogo universi-teta. Fizicheskaya kul’tura. Sport [Bulletin of the Tula State University. Physical Education. Sport], 2015, no. 3, pp. 141–146. (in Russ.)
9. Popova T.V., Kourova O.G., Maksutova G.I. [Changes in Neurodynamic Indicators in Student Athletes during the Session]. Izvestiya Tul’skogo gosudarstvennogo universiteta. Fizi-cheskaya kul’tura. Sport [Bulletin of the Tula State University. Physical Education. Sport], 2014, no. 3, pp. 132–137. (in Russ.)
10. Ham J. et al. Discrimination of Multiple Stress Levels in Virtual Reality Environments Us-ing Heart Rate Variability. 39th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Med-icine and Biology Society (EMBC). – IEEE, 2017, pp. 3989–3992. DOI: 10.1109/EMBC.2017.8037730
11. Deschodt-Arsac V. et al. Effects of Heart Rate Variability Biofeedback Training in Ath-letes Exposed to Stress of University Examinations. PloS one, 2018, vol. 13, no. 7, pp. 14–20. DOI: 10.1371/journal.pone.0201388
12. Arab S. et al. “Konkoor Giant”, a Narrative of High School Female Students from Gorgan, Iran. International Journal of Adolescent Medicine and Health, 2017, vol. 31, pp. 13–19. DOI: 10.1515/ijamh-2017-0057
13. Koshova S.P., Krut A.H. Characteristics of Stress Resistance and Adaptive Potential in the Training of Doctors in the System of Postgraduate Education. Wiadomosci lekarskie (Warsaw, Poland: 1960), 2018, vol. 71, no. 7, pp. 1379–1384.
14. Valderas M.T. et al. Mutual Information between Heart Rate Variability and Respiration for Emotion Characterization. Physiological Measurement, 2019, vol. 40, no. 8, p. 084001. DOI: 10.1088/1361-6579/ab310a
15. Sweeny K., Howell J.L. Bracing Later and Coping Better: Benefits of Mindfulness during a Stressful Waiting Period. Personality and Social Psychology Bulletin, 2017, vol. 43 (10), pp. 1399–1414. DOI: 10.1177/0146167217713490
16. Young H., Benton D. We should be Using Nonlinear Indices when Relating Heart-Rate Dynamics to Cognition and Mood. Scientific Reports, 2015, vol. 5, 16619 p. DOI: 10.1038/srep16619
Опубликован
2021-12-17
Как цитировать
Новикова, И., Усачева, Е., Куликова, О., & Флянку, И. (2021). ОЦЕНКА ГОТОВНОСТИ К НАГРУЗКЕ НА ОСНОВАНИИ АНАЛИЗА ДАННЫХ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА. Человек. Спорт. Медицина, 21(3), 23-30. https://doi.org/10.14529/hsm210303
Выпуск
Раздел
Физиология
Copyright (c) 2021 Человек. Спорт. Медицина
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
