Age dynamics of vegetative and neurodynamic functions among children at the age of 5-7 during mental loads

Abstract

Мета: прослідкувати динаміку змін регуляторних вегетативних механізмівта нейродинамічних функцій дітей 5 –7 років під час розумової діяльності. Адже на старший дошкільний та молодший шкільним вік припадає початок навчання. Індивідуальні особливості дитини, функціонування провідних систем організму забезпечують адаптивні реакції та специфічну відповідь, у тому числі на інтенсивне розумове навантаження. Тому, окрему увагу слід приділити аналізу вікової динаміки статистичних і спектральних характеристик серцевого ритму у фоновому режимі та після виконання розумового навантаження. Матеріал і методи. У дослідженні взяли участь 112 дітей (дітей від 5 до 7 років старшої дошкільної ланки освіти та першого рівня початкової школи закладів міста Суми (Україна). У план дослідження включено визначення функціональної рухливості та сили нервових процесів дітей інструментальною методикою «Діагност-1М». За допомогою інструментальної методики «Фазаграф» вивчали показники серцево-судинної системи тарегуляторний вплив вегетативної нервової системи на серцевий ритм. Метод включав збір та аналіз електричних потенціалів спектральних характеристик регуляторних функцій і вагомих статистичних показників серцевого ритму. Зважаючи на етапність дослідження та неоднорідність змінних даних математична обробка була багаторівневою, бо переважна більшість даних через різку асиметрію малого ступеня дискретизації не підлягала умовам закону нормального розподілу. Результати. У дітей вірогідні особливості під час розумового навантаження та після його завершення, встановлені за більшістю спектральних та статистичних показників варіабельності серцевого ритму. Реакції серцевого ритму дітей п’яти років зміщені у бік симпатикотонії. Перевага симпатичного впливу та нестабільність контролю регуляторних систем на тлі розумової активності, була характерною для вибірки шестирічних. Також встановлено зв’язок між силою нервових процесів та рівнем активності функціонування їх серцево-судинної системи (r=0,42, р<0,05). У семирічних дітей констатували узгоджену участь симпатичної та парасимпатичної ланки вегетативної нервової системи та виражену стійкість до зовнішніх подразників під час розумового навантаження (r=-0,36, р<0,05) на відміну від дітей п’яти та шести років. Висновки. Діти семи років більше пристосовані до вирішення поставлених розумових завдань у певному швидкісному ритмі. Тому, врахування вікових закономірностей функціонування фізіологічних систем має бути вагомим чинником упровадження особистісно-орієнтовного підходу у навчальний процес з метою підвищення адаптаційних можливостей нервової системи дітей.

Purpose. To trace changing dynamics of vegetative and neurodynamic functions among children at the age of 5-7 during mental loads. The study usually starts for the senior pre-school and junior school age. Individual children’s features and work of organ systems ensure adaptive reactions (including those during intensive mental loads). Therefore, we should pay attention to age dynamics of statistical and spectral peculiarities of heart rhythm for pre-and post-load states of kids. Material and methods. 112 children at the age of 5-7 participated in the research. They come from senior pre-school and junior school institutions in Sumy, a Ukrainian city. The research determines functional activities and nervous power of children via the Diahnost-1M methodology. The Fazahraf methodology estimates values of the cardiovascular system and influence of the vegetative nervous system on the heart rhythm. The technique collected and analyzed electrical potentials of spectral peculiarities of regulatory functions and significant statistical values of the heart rhythm. Because of the stage-by-stage research approach and data heterogeneity, we conducted a multi-level mathematical assessment. Most data were not subject to normal distribution since there was a sharp asymmetry of low-stage discretization. Results. Children may have different features during and after mental loads. They can be defined via most spectral and statistical values of the varying heart rhythm. The heart rhythm reactions among children at the age of 5 are shifted to sympathicotonia. During mental loads, the dominance of sympathetic influence and instable control of regulatory systems was typical for the 6-year-old sample. Besides, we established a relation between nervous power and cardiovascular activities (r=0.42;р<0.05). In contrast to other age samples, the 7-year-old group showed balanced cooperation of the sympathetic and parasympathetic nervous systems. Simultaneously, there was an obvious resistance to external stimuli during mental loads(r=-0.36; р<0.05). Conclusions. Children at the age of 7 are more adapted to solve mental tasks with a certain speed. Therefore, we should pay a great attention to age functioning of physiological systems. In this way, we may apply the person-centered approach within the study process to raise the adaptive abilities of the children’s nervous system.