КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені ТАРАСА ШЕВЧЕНКА

Куценко Тетяна Василівна

УДК 612.821.3

СТАН ВЛАСТИВОСТЕЙ ПСИХОФІЗІОЛОГІЧНИХ ФУНКЦІЙ У ДІТЕЙ

МОЛОДШОГО ШКІЛЬНОГО ВІКУ

03.00.13 - фізіологія людини і тварин

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Київ - 2000

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі фізіології людини і тварин

Київського національного університету імені Тараса Шевченка

Науковий керівник:доктор біологічних наук, професор

Горго Юрій Павлович,

Київський національний університет імені Тараса Шевченка, завідувач лабораторії фізіологічної кібернетики і психофізіології

Офіційні опоненти:доктор біологічних наук, професор

Макаренко Микола Васильович,

Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України, провідний науковий співробітник відділу фізіології головного мозку

кандидат біологічних наук, доцент

Лизогуб Володимир Сергійович,

Черкаський державний університет ім. Богдана Хмельницького, завідувач кафедри фізіології людини і тварин

Провідна установа:Національний медичний університет ім. О.О.Богомольця

МОЗ України, кафедра нормальної фізіології, м. Київ

Захист відбудеться “25“ грудня 2000 р. о “16“ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.001.38 при Київському національному університеті імені Тараса Шевченка за адресою: 01033, Київ-33, вул. Володимирська, 64, біологічний факультет, ауд. 215.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: 01033, м. Київ, вул. Володимирська, 58.

Автореферат розісланий “14“ листопада 2000 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Давидовська Т.Л.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Розробка нових форм і методів навчання, необхідних для підвищення ефективності системи освіти, може здійснюватись, починаючи з молодшого шкільного віку, лише на основі глибокого розуміння фізіологічних та психофізіологічних процесів, з якими пов”язана успішність навчання (УН) учнів [Кольцова М.М., 1980; Дубровинская Н.В., 1985; Аршавский И.А., 1991; Чайченко Г.М., Томилина Л.И., 1995; Макаренко Н.В., 1996; Фарбер Д.А., Дубровинская Н.В, 1997]. Останнім часом були виявлені вірогідні ЕЕГ-кореляти УН, показана залежність УН учнів молодших класів від ступеня розвитку кори та стовбурових структур мозку [Горбачевская Н.Л., Заваденко Н.Н. и соавт., 1996; Мачинская Р.И., Лукашевич И.П. и соавт., 1997]. Показано, що у дітей паралельно з морфофункціональним дозріванням відбувається розвиток властивостей основних нервових процесів [Нетопина С.А., 1988; БорейкоТ.І., 1993; Макаренко М.В., Борейко Т.І. та співавт., 1996; БогуцькаТ.О., 1998]. Отримані дані є доказом існування об”єктивних фізіологічних чинників, які визначають УН.

Поряд з визначенням особливостей психофізіологічних функцій, важливим є дослідження вегетативного забезпечення УН дітей. Виявлення взаємозалежних інтегративних механізмів регуляції психофізіологічних і вегетативних функцій може служити науковим підгрунтям оптимізації успішного навчання дітей без перенапруження діяльності основних фізіологічних систем організму. Проте в літературі зустрічаються лише окремі дані про зв”язок деяких властивостей психофізіологічних функцій з властивостями вегетативними функцій у дітей [Нєворова Л.В., 1994 ] і практично відсутні дані, де б глибоко аналізувався зв”язок вегетативних параметрів організму з УН молодших школярів.

Надійним методом оцінки функціонального стану організму людини є визначення варіативності серцевого ритму (ВСР), оскільки серцево-судинна система надзвичайно чутливо реагує на будь-які зміни в організмі, а деякі параметри ВСР мають стійкі індивідуальні риси [Горго Ю.П., 1991; Данилова Н.Н., 1992; Ушакова Е.Г., Нидеккер И.Г., 1997; Куприянова О.О., Нидеккер И.Г., 1997]. За показниками ВСР можна оцінити стан симпатичного та парасимпатичного тонусу, а також визначити ступінь напруження центральних регуляторних механізмів [Баевський Р.М., Кириллов О.И. и соавт., 1984; Akselrod S., Gordon D. et all, 1985; Randall D.C., Brown D.R. et all, 1991].

Дотепер практично відсутні дані щодо психофізіологічних відмінностей дівчаток і хлопчиків молодшого шкільного віку та пов”язані з ними відмінності у навчанні.

Відомо, що тривале виховання дітей в дитячих будинках та школах-інтернатах для дітей-сиріт здатне змінювати психологічні властивості дітей та приводити до відставання в їх інтелектуальному розвитку [Виговская Л.П., 1996; Слуцкий В.М.,1996]. Психічні травми, пережиті в дитинстві, можуть приводити до розвитку депресивних станів у дорослому віці [Nemeroff C.B., 1996]. У прихованому вигляді фактори соціальної депривації можуть впливати на дітей у неблагополучних сім”ях. Разом з тим, при цьому залишається недослідженим питання щодо розвитку властивостей психофізіологічних функцій дітей в таких умовах.

Зв”язок роботи з науковими програмами. Дисертаційна робота виконувалась в межах держбюджетних тем кафедри фізіології людини і тварин Київського національного університету імені Тараса Шевченка № 63 “Дослідження біофізичних параметрів людини та тварин при психофізіологічних та м”язевих навантаженнях” (номер держреєстрації 01870093724), № 314 “Оцінка та корекція функціональних станів людини” (номер держреєстрації 0195U030533), № 98088 “Дослідження психофізіологічних механізмів розумової діяльності людини” (номер держреєстрації 01974019375).

Мета і задачі дослідження. Метою даної роботи було обгрунтування того, що УН дітей молодшого шкільного віку залежить як від ряду психофізіологічних функцій, так і від діяльності основних регуляторних систем, які визначають вегетативне забезпечення процесу навчання. Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі завдання:

1. Дослідити динаміку формування властивостей психофізіологічних функцій дітей у період від 6.5 до 9.5-річного віку.

2. Проаналізувати зв”язки між показниками властивостей психофізіологічних функцій та показниками варіативності серцевого ритму у дітей молодшого шкільного віку.

3. Вивчити зв”язки успішності навчання учнів молодших класів з показниками властивостей психофізіологічних функцій і показниками ВСР.

4. Провести порівняльний аналіз успішності навчання хлопчиків та дівчаток в залежності від їх властивостей психофізіологічних функцій.

5. Дослідити особливості розвитку психофізіологічного стану дітей молодшого шкільного віку в соціально змінених умовах.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше виявлено зв”язок між властивостями психофізіологічних функцій та ВСР у дітей молодшого шкільного віку при навчальних навантаженнях. При цьому встановлено, що найбільш вірогідно значимими є зв”язки функціональної рухливості нервових процесів (ФРНП) із статистичними показниками серцевого ритму, а функціонального рівня системи (ФРС) та рівня функціональних можливостей (РФМ) - із спектральними характеристиками серцевого ритму.

Вперше крім загальноприйнятих показників властивостей психофізіологічних функцій у роботі досліджено розвиток та становлення у дітей даної вікової категорії таких показників, як ФРС, РФМ та точність реакції на рухомий об”єкт (РРО) і доведено їх високе інформативне значення для характеристики рівня психофізіологічного розвитку дітей.

Вперше показано, що в учнів з високою ФРНП найвища ЧСС під час розумового напруження, тоді як у стані спокою різниці за ЧСС між обстежуваними з різною ФРНП не отримано. Вперше виявлено прямий кореляційний з”язак між ФРНП і ЧСС та найнижчу точність РРО у обстежуваних з відносним переважанням парасимпатичних впливів у регуляції серцевої діяльності.

Вперше встановлено, що учні із збалансованим типом спектрограми серцевого ритму мають найвищі показники властивостей психофізіологічних функцій та найвищу УН. УН найтісніше пов”язана з ФРНП та типом спектрограми серцевого ритму. При цьому виявлено, що УН хлопчиків тісніше пов”язана з показниками психофізіологічних функцій, ніж УН дівчаток.

Вперше виявлено, що більшість показників психофізіологічних функцій у дітей шкіл-інтернатів знижені у порівнянні з аналогічними показниками у дітей звичайних навчальних закладів.

Практичне значення одержаних результатів. Отримані в роботі конкретні значення показників психофізіологічних функцій можуть бути використані для визначення як вікової норми психофізіологічного розвитку дитини, так і для обгрунтування необхідності їхньої корекції за умов зниження.

Виявлення впливу умов виховання дитини на розвиток властивостей психофізіологічних функцій, з якими пов”язана УН, обгрунтовує необхідність застосування спеціальних вправ для розвитку окремих психофізіологічних функцій як в умовах звичайних, так і спеціалізованих навчальних закладів. При цьому особливої уваги заслуговує виховання хлопчиків, які, за отриманими результатами, є більш чутливими до соціальних негараздів, ніж дівчатка.

Результати та положення дисертації можуть бути використані у віковій фізіології, психофізіології, дитячій психології та педагогіці. Насьогодні вони використовуються при проведенні лабораторного практикуму з фізіології людини та тварин, спецпрактикуму з фізіології праці у Київському національному університеті імені Тараса Шевченка. Результати дослідження використовуються психологами школи-гімназії № 59 м. Києва, Бучанської (Київська область) школи-інтернату для дітей-сиріт та дітей, позбавлених батьківської опіки, науково-дослідницьким відділом НДІ медичних проблем сім”ї (м. Донецьк).

Особистий внесок здобувача. В роботі відображені результати власних досліджень. Статистична обробка та інтерпретація результатів дослідження виконані автором самостійно.

Апробація роботи. Матеріали дисертації викладені та обговорені на науковій конференції “Особливості формування та становлення психофізіологічних функцій в онтогенезі” (Київ-Черкаси, 1995), XXXIII міжнародному конгресі фізіологічних наук (Санкт-Петербург, 1997), науковій конференції “Індивідуальні психофізіологічні властивості людини та професійна діяльність” (Київ-Черкаси, 1997), XV з”їзді Українського фізіологічного товариства (Донецьк, 1998), науковій конференції “Онтогенетичні особливості формування фізіологічних функцій” (Луцьк, 1998), на XX міжнародній конференції “Стрес та тривожність” (Краків, 1999), науковому симпозіумі “Особливості формування та становлення психофізіологічних функцій в онтогенезі” (Київ-Черкаси, 1999), на XXI міжнародній конференції “Стрес та тривожність” (Братіслава, 2000).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 16 робіт, у тому числі 8 статей та 8 тез.

Обсяг і структура дисертації. Дисертація містить вступ, огляд літератури, методику дослідження, результати дослідження, обговорення результатів дослідження, висновки, список літератури. Текст роботи викладено на 128 сторінках машинописного тексту. Праця ілюстрована 33 таблицями та 13 рисунками. Бібліографія включає 218 джерел вітчизняної та іноземної літератури.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

Об”єкти і методи дослідження

Обстежено 320 хлопчиків та дівчаток віком 6.5-9.5 років, яких було розподілено на чотири групи. Першу групу склали 132 дітей - учні перших, а потім других класів київської школи-гімназії № 59 ім. О.Бойченка. У другу групу увійшов 131 дошкільник, частина із яких (85 учнів) пізніше почали навчатись у першому класі цієї ж школи-гімназії. Третю групу склали 34 учні других класів, четверту - 23 дошкільники Бучанської (Київська область) школи-інтернату для дітей-сиріт та дітей, позбавлених батьківської опіки.

У учнів першої групи психофізіологічне тестування проводили двічі: на початку навчання у першому і на початку навчання у другому класах. У ці ж строки реєстрували показники варіативності серцевого ритму (ВСР). У дітей другої групи психофізіологічне тестування проводили один раз, за 7 місяців до початку навчання в школі. У дітей третьої та четвертої груп психофізіологічне тестування проводилось на початку третьої чверті навчального року.

Всі обстеження проводились у дні та години високої розумової працездатності [Антропова М.В., Козлов В.И.,1984].

Про успішність навчання судили за оцінками з читання, письма, математики та середнім балом (СБ) з цих трьох предметів.

У всіх дітей за комп'ютерною програмою, розробленою на кафедрі фізіології людини і тварин Київського національного університету імені Тараса Шевченка та адаптованою до відповідної вікової категорії обстежуваних [Чайченко Г.М., Філімонова Н.Б.], визначали такі психофізіологічні показники: коефіціент інтелекту (КІ), латентні періоди простої сенсомоторної реакції (ЛППР) та реакції вибору (ЛПРВ), коефіціент сили (КС) нервової системи, ФРС та РФМ, ФРНП та працездатність головного мозку (ПГМ) і точність РРО. На основі цих показників обчислювався інтегральний показник ефективності розумової діяльності - ПФР [Чайченко Г.М., Томилина Л.И., 1995].

ЛППР обчислювався з 50-ти латентних періодів (ЛП) простої сенсомоторної реакції, ЛПРВ - як середнє значення 30-ти ЛП. ФРС, РФМ визначались за методикою Т.Д. Лоскутової на підставі розподілу величин 50 ЛППР [1975]. КС нервової системи визначався як відношення середніх значень ЛПРП на перші і останні 10 зорових подразників із 50 пред”явлених. При визначенні ФРНП та ПГМ використано методичний підхід М.В. Макаренка [1975]. Показник точності РРО оцінювався з 25 спроб визначення точності моменту перетину двох крапок, які рухаються по вертикалі назустріч одна одній на екрані дисплея зі швидкістю 4.1 см/с.

Визначення КІ проводилось з урахуванням особливостей психічного розвитку дітей 6.5-7.5 (дошкільники та учні перших класів на початку навчання) та 8-9 років (другокласники). Тест сформовано з десяти завдань (п”ять вербальних та п”ять графічних). Тестові завдання відрізняються за ступенем складності і визначають здатність до оперування знаково-символьною інформацією, розвиток абстрактного та образного мислення, прояв аналітико-синтетичної діяльності.

За допомогою програмно-діагностичного комплексу “MicroCard”, створеного на базі ЕОМ ІВМ 386 sx, реєстрували 100 R-R інтервалів ЕКГ та проводили обрахунок показників ВСР. Серед статистичних показників ВСР розраховувались: R-R - середнє значення 100 R-R інтервалів, S - середнє квадратичне відхилення масиву 100 R-R інтервалів, індекс напруженості регуляторних систем - ІН (індекс Р.М.Баєвського, 1984). Серед показників хвильової структури серцевого ритму (СР) розраховувались: Рd - відношення потужності спектру дихальних хвиль (ДХ) до загальної потужності спектру та Ро - відношення потужності спектру повільних хвиль (ПХ) до загальної потужності спектру [Баевский Р.М., Кириллов О.И. и соавт., 1984]. Реєстрацію показників СР впродовж обстеження проводили тричі - у стані спокою, при визначенні КІ та при визначенні ФРНП. Показники СР, отримані в цих станах, відповідно позначені індексами “1”, “2” ,“3”.

Статистичну обробку результатів проводили з використанням комп”ютерної програми STATGRAPHICS. Достовірність різниці оцінювалась за t-критерієм Стьюдента [Лакин Г.Ф., 1990].

Результати дослідження та їх обговорення

Становлення психофізіологічних функцій дітей з віком. У дітей з віком відбувається поступове дозрівання мозкових структур, що супроводжується відповідними змінами психофізіологічних функцій. Вивчення динаміки таких змін має як чисто теоретичне, так і велике практичне значення.

Порівняння властивостей психофізіологічних функцій дошкільників, першокласників та другокласників виявло зростання більшості досліджуваних показників з віком (табл. 1).

Так, першокласники мали вірогідно вищі, ніж дошкільники, значення ЛПРВ, ФРНП та точності РРО. Можна припустити, що це зумовлено активним характером процесу сприйняття, який забезпечується поступовим розвитком зорово-моторної координації. У той же час у першокласників спостерігалося вірогідне зниження КІ, яке може бути зумовлене адаптацією до нового ритму життя, початку систематичного навчання в школі [Гринене Э., Марачинскене Э., 1985; Фарбер Д.А., Семенова Л.К. и соавт., 1990]. Дія різноспрямованих факторів приводить до того, що такий інтегральний показник, яким є ПФР, хоч і зростає у першокласників порівняно з дошкільниками, але не досягає межі вірогідності різниці (див. табл.1).

У дітей других класів виявлено прогресивне зростання практично всіх досліджуваних показників (крім КС) порівняно з першокласниками та з дошкільниками (див. табл.1). Отримані дані цілком узгоджуються з результатами інших дослідників про значне покращення нейродинамічних функцій в учнів саме в другому класі, тоді як в третьому класі темпи такого зростання дещо знижуються [Макаренко Н.В., Борейко Т.И., 1994].

Аналіз показників психофізіологічних функцій у хлопчиків і дівчаток не виявив якихось статевих відмінностей у їх розвитку з віком.

Зв”язок показників варіативності серцевого ритму дітей з показниками властивостей психофізіологічних функцій та успішністю навчання. Дослідження зв”язку між психофізіологічними та вегетативними функціями може бути основою для розкриття взаємозалежних механізмів мозкової регуляції їхньої діяльності, кращого розуміння і корегування процесів адаптації дитини до навчання. В роботі як вегетативні показники використовувались показники ВСР, оскільки серцево-судинна система чутливо реагує на зміни функціонального стану організму, а деякі параметри варіативності СР мають стійкі індивідуальні риси, у тому числі і у дітей [Куприянова О.О., Нидеккер Н.Г.,1997; Ушакова Е.Г., Нидеккер Н.Г.,1997].

Серед статистичних показників СР, які визначалися у першокласників першої групи, найбільш інформативним у плані відображення функціонального стану виявився ІН. Тому всіх першокласників було поділено за величиною ІН на три підгрупи: “симпатотоніки” (ІН>200, n=23), “нормотоніки” (200>ІН>50, n=52) та “парасимпатотоніки” (ІН<50, n=26). Аналіз показав, що у “симпатотоніків” були найвищими значення ЧСС, ФРС, РФМ, ПГМ і бал з “найважчого” у першому класі предмета - письма. Слід думати, що високий рівень напруження регуляторних систем “симпатотоніків” може як наслідок призводити до загального перенапруження організму.

Поділ другокласників гімназії на підгрупи за ІН не виявив, на відміну від першого класу, суттєвих відмінностей між цими підгрупами ні за показниками УН, ні за більшістю показників психофізіологічних функцій. Можна думати, що у другому класі діти вже адаптувались до процесу навчання, і тому ІН, який є інформативним показником стресових станів, за таких умов не проявився. Це змусило нас використати інші підходи, зокрема застосувати спектральні показники СР для аналізу отриманого матеріалу.

В залежності від реакції на інформаційне навантаження дорослих обстежуваних поділяють на три основних типи за показниками спектрограми СР: “стабільний”, “лабільний” та “нормальний” [Данилова Н.Н.,1992]. В стані спокою на ритмограмі у обстежуваних “стабільного” типу реєструються виражені ДХ, у ритмограмі обстежуваних “нормального” типу виявляються як ДХ, так і ПХ, а в ритмограмі “лабільного” типу - ПХ при слабких ДХ.

У дітей ми виявили всі три типи індивідуального спектру СР, характерні для дорослих обстежуваних, і розділили їх на підгрупи за цим показником (табл. 2).

При цьому ми виявили, що показники ФРС і РФМ у обстежуваних “нормального” типу мали вірогідно вищі значення, ніж у обстежуваних “лабільного” та “стабільного” типів. Обстежувані “нормального” типу мали вірогідно вище значення ПФР, ніж обстежувані “стабільного”. У обстежуваних “стабільного” типу точність РРО була вірогідно нижчою, ніж у обстежуваних “нормального” та “лабільного” типів. Обстежувані “нормального” типу мали найкращу УН. Обстежувані усіх трьох підгруп в стані спокою вірогідно відрізнялися між собою за Pd та Po.

Слід підкреслити, що при значній різниці у показниках психофізіологічних функцій та УН за статистичними показниками СР обстежувані “нормального” та “стабільного” типів вірогідно не розрізнялися, тоді як обстежувані “лабільного” та “стабільного” типів, які мали велику різницю у статистичних показниках СР, практично не розрізнялись за УН.

Тому розподіл на підгрупи за спектральними показниками СР слід вважати більш інформативним, ніж за статистичними.

Аналіз психофізіологічних показників у обстежуваних різних підгруп показав, що вони найбільше розрізнялися між собою за показниками ФРС та РФМ. Отже, саме ці показники найбільше пов”язані з типом спектрограми СР. Можливо, це пояснюється тим, що і показники ФРС та РФМ, і тип спектрограми відображають рівень функціонування регуляторних систем мозку.

Кореляційний аналіз одержаних результатів виявив у “лабільній” підгрупі більшу кількість вірогідних зв”язків показників УН з психофізіологічними показниками та показниками СР, ніж у “стабільній” підгрупі, а у “нормальній” підгрупі вірогідних зв”язків між цими показниками не виявлено взагалі. Оскільки “нормотоніки” мали найвищу УН, то отримані результати можуть свідчити, на нашу думку, про те, що у “лабільній” і “стабільній” підгрупах, у яких фізіологічні процеси є менш збалансованими, ніж у “нормотоніків”, навчання вимагає значного напруження фізіологічних систем організму дитини.

В загальній групі другокласників (n=105) серед властивостей психофізіологічних функцій лише ФРНП вірогідно корелювала з одним із показників СР, а саме з тривалістю R-R інтервалу як в стані спокою (r=0.21, p<0.05), так і при психофізіологічному навантаженні (r=0.21, p<0.05). Базуючись на цих результатах, а також на даних літератури про те, що діти з різною ФРНП мають вірогідні відмінності в ЧСС [Нєворова Л.В., 1994], було вирішено розділити всіх обстежуваних на підгрупи, виходячи з рівня ФРНП.

Другокласники гімназії за величиною ФРНП були поділені на 3 підгрупи: з високою, середньою та низькою ФРНП (табл. 3).

Такий розподіл обстежуваних показав, що більшість показників властивостей психофізіологічних функцій, а також СБ лінійно знижувались із зниженням ФРНП (див. табл.3).

У стані спокою різниця в ЧСС у обстежуваних з різною ФРНП не досягала рівня вірогідності (p<0.06), тоді як під час розумового навантаження ЧСС у дітей з високою ФРНП була вірогідно вищою, ніж у дітей з низькою ФРНП. Підгрупа дітей з середньою ФРНП мала проміжне значення ЧСС. Отримані результати свідчать про те, що у дітей з високою ФРНП в ситуаціях, що вимагають термінового реагування, активно включаються механізми неспецифічної активації, що виявляється у посиленні симпатичних впливів у діяльності серцево-судинної системи.

Кореляційний аналіз зв”язку ФРНП з величиною R-R інтервалів виявив у обстежуваних з низькою ФРНП пряму кореляційну залежність між R-R інтервалом та ФРНП (r=0.34, p<0.05).Поділ обстежуваних на підгрупи за показниками СР, які характеризують рівень симпато- чи парасимпатотонії, виявив, що у “парасимпатотоніків”, на відміну від “симпатотоніків” та “нормотоніків”, існує тісна вірогідна кореляція між ФРНП та величиною R-R інтервалу (r=0.44-0.61, p<0.05).

На основі отриманих результатів можна прийти до загального висновку, що діти із збалансованими симпатичними та парасимпатичними процесами мають найвищий розвиток властивостей психофізіологічних функцій та найвищу УН. Виявлення тісного позитивного кореляційного зв”язку у “парасимпатотоніків” може вказувати на існування взаємопов”язаних нейрофізіологічних механізмів регуляції цих функцій саме у дітей з переважанням парасимпатотонії. Діти з високим рівнем ФРНП виявляють найбільше зростання ЧСС при розумовому навантаженні, мають найвищий розвиток властивостей психофізіологічних функцій та найвищу УН.

Зв”язки психофізіологічних функцій з успішністю навчання. Ця частина роботи була присвячена вивченню зв”язку ступеня розвитку психофізіологічних функцій з УН. Особлива увага зосереджувалась і на з”ясуванні того, які з показників властивостей психофізіологічних функцій найбільше пов”язані з УН школярів та чи однаковими є ці зв”язки у хлопчиків та дівчаток. З цією метою усіх обстежуваних поділили на групи за рівнем УН, для чого використовували СБ УН. Загалом отримані результати підтвердили передбачуване поступове зниження більшості показників психофізіологічних функцій в ряду від “відмінників” до тих, що навчаються “задовільно”: у “відмінників” та учнів, що навчаються “добре”, був вірогідно і значно вищими, ніж у тих, що навчаються “задовільно”, показники більшості властивостей психофізіологічних функцій.

УН тим вища, чим вищий ПФР. Для успішного навчання особливо велике значення мають так звані “швидкісні” психофізіологічні показники (психофізіологічні показники, які тестують швидкість реагування). Наприклад, ФРНП найвища у “відмінників” та найнижча у тих, що навчаються “задовільно”.

У жодній із досліджуваних груп ми не виявили якоїсь особливої різниці середніх значень показників психофізіологічних функцій у хлопчиків та дівчаток. Проте було встановлено, що УН вища за всіма предметами у дівчаток першої групи у 1-му та 2-му класах, у дівчаток другої групи в 1-му класі кращою є успішність з письма ( “найважчого” у першому класі предмета). Лише у дітей третьої групи при загальній низькій УН не виявлено вірогідної різниці в УН хлопчиків та дівчаток. Слід сказати, що, порівнюючи лише середні значення показників психофізіологічних функцій, такі відмінності в УН хлопчиків та дівчаток досить важко пояснити.

Для того, щоб глибше зрозуміти особливості психофізіологічного розвитку дітей, ми застосували кореляційний аналіз. Загально відомо, що, чим однорідніша вибірка, тим слабшим виявляється кореляційний зв”язок між показниками. Мабуть, саме тому в першій групі обстежуваних майже не було виявлено кореляційних зв”язків між УН та показниками психофізіологічних функцій ні в першому, ні в другому класах. Друга група є більш неоднорідною, і тому в ній виявились значні відмінності в кореляційних зв”язках. Як і в першій групі, УН дівчаток практично не пов”язана з показниками психофізіологічних функцій, тоді як у хлопчиків виявлена велика кількість вірогідних кореляційних зв”язків УН з ПФР та з окремими показниками психофізіологічних функцій. В третій групі не тільки у хлопчиків, але й у дівчаток виявлені досить тісні зв”язки УН з показниками психофізіологічних функцій, проте кількість кореляційних зв”язків у хлопчиків значно більша, ніж у дівчаток.

Таким чином, кореляційний аналіз результатів, отриманих на двох незалежних вибірках, виявив тісніші зв”язки УН хлопчиків, ніж дівчаток, з ПФР та його складовими. Це до певної міри узгоджується з загальноприйнятою теорією про “конститутивність” жіночого організму та “еволюційність” чоловічого [Фогель Ф., Мотульски А., 1990], яка стверджує, що величини варіації будь-яких ознак у чоловіків більші, ніж у жінок, при відносній рівності середніх значень [Дружинин В.Н., 1996]. Зокрема, це виявляється у більшому напруженні функціонування систем організму хлопчиків у порівнянні з дівчатками [Алферова-Попова Т.В., Пястолова Н.Б.,1996] та у відповідно більшій кількості порушень [Gerchwind N.,1984].

Психофізіологічні функції та успішність навчання дітей-сиріт. У гармонійному розвитку властивостей психофізіологічних функцій дітей велике значення має не лише дозрівання нейрофізіологічних механізмів сприйняття та уваги, а також і соціальні фактори. Доказом цього може бути дослідження нами психофізіологічних функцій у старших дошкільників і другокласників школи-інтернату для дітей-сиріт (табл. 4).

Порівняння отриманих результатів з відповідними показниками у дошкільників звичайних дитсадків та учнів школи-гімназії показало, що більшість психофізіологічних показників, а також КІ та успішність навчання є вірогідно зниженими у дітей школи-інтернату.

Слід відмітити, що в дитячих закладах такого типу, у зв”язку з відставанням у підготовці, більшість дітей вступає до школи дещо пізніше, ніж у звичайних школах. Крім того, як видно із табл. 4, на момент дослідження діти обох груп школи-інтернату були в середньому на 6-7 місяців старші, ніж діти звичайних дошкільних та навчальних закладів. Це вказує на значне відставання у таких дітей темпів розвитку психофізіологічних функцій. В загальному для дітей школи-інтернату відставання в психофізіологічному розвитку становить приблизно 1-1.5 роки. Звичайно, ми не виключаємо, що така затримка відбувається під впливом не лише соціальних чинників. Велику роль тут можуть грати і генетичні фактори, проте в літературі є дані про наявність вірогідної негативної кореляції між рівнем КІ та часом перебування дитини в дитячому будинку [Слуцкий В.М.,1996].

Як видно з табл. 4, у дітей школи-інтернату порівняно з ровесниками звичайних шкіл особливо зниженими є КІ, ЛППР, ЛПРВ, ФРС, РФМ, точність РРО. Оцінка розвитку властивостей психофізіологічних функцій з віком через порівняння досліджуваних показників у дошкільників звичайних дитсадків і другокласників гімназії виявила вірогідне зростання переважної більшості цих показників у школярів (див. табл. 1).

У дітей школи-інтернату з віком підвищуються “швидкісні” показники та ПГМ, тоді як показники ФРС, РФМ і точності РРО у другокласників залишаються практично на рівні дошкільників (див. табл. 4). Збереження темпів розвитку таких важливих психофізіологічних “швидкісних” показників, як ЛПРП та ФРНП, у дітей школи-інтернату можливо, є доказом їх сильнішої залежності від генетичних факторів [Макаренко Н.В., 1987].

ВИСНОВКИ

1. Індивідуальні психофізіологічні властивості, стан вегетативного реагування та успішність навчання (УН) дітей молодшого шкільного віку пов”язані між собою. Функціональна рухливість нервових процесів (ФРНП), функціональний рівень системи, точність реакції на рухомий об”єкт найтісніше пов”язані з варіативністю серцевого ритму. УН найбільше пов”язана з нормотонією за показниками варіативності серцевого ритму і з ФРНП як однією із основних генетично-детермінованих властивостей вищої нервової діяльності.

2. Діти із збалансованими симпатичними та парасимпатичними процесами мають найвищий розвиток властивостей психофізіологічних функцій та найвищу УН, що, слід вважати, пов”язане з найменшим напруженням фізіологічних систем організму дитини.

3. Діти з високим рівнем ФРНП виявляють найбільше зростання ЧСС при розумовому навантаженні, мають найвищий розвиток властивостей психофізіологічних функцій та найвищу УН. ФРНП із усіх досліджуваних психофізіологічних показників найбільше впливає на УН.

4. У підгрупах дітей з відносним переважанням парасимпатичних впливів у регуляції серцевого ритму виявлено прямий кореляційний зв”язок між ЧСС і ФРНП, а також низький рівень точності рухових реакцій, що може вказувати на існування взаємозалежних нейрофізіологічних механізмів у регуляції означених функцій.

5. Учні-відмінники характеризуються найвищими показниками розвитку властивостей психофізіологічних функцій. Загалом успішність навчання у дівчаток молодшого шкільного віку вірогідно вища, ніж у хлопчиків, за відсутності вірогідної різниці середніх значень показників психофізіологічних функцій. У хлопчиків виявлено більше кореляційних зв”язків успішності навчання з показниками властивостей психофізіологічних функцій, ніж у дівчаток.

6. Соціально несприятливі умови гальмують розвиток властивостей психофізіологічних функцій, особливо показників функціонального рівня системи і точності рухових координаційних актів. Показники функціонального рівня системи в більшій мірі знижені у хлопчиків-другокласників інтернату, ніж у дівчаток, і є навіть нижчими, ніж у хлопчиків звичайних дошкільних закладів.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Куценко Т.В., Чайченко Г.М. Стан властивостей психофізіологічних функцій у дітей старшого дошкільного та молодшого шкільного віку і вплив на них соціальної ізоляції// Фізіологічний журнал. - 1999. - т.45, № 5. - С.100-106.

2. Куценко Т.В. Функціональна рухливість нервових процесів і показники серцевого ритму у дітей молодшого шкільного віку// Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. – 2000. – Вип.31. – С.28-29.

3. Горго Ю.П., Куценко Т.В. Использование нестандартных математических аппаратов для оценки функциональных рабочих состояний оператора// Структурно-функциональные исследования в медицинских и биологических системах: Сб. науч. тр. - Киев, РИО ИК НАНУ, 1995. - С. 36-39.

4. Куценко Т.В., Макарчук М.Ю. Психофізіологічні показники та успішність навчання дітей молодшого шкільного віку з різним типом спектрограми серцевого ритму// Вісник Черкаського університету. Серія “Біологічні науки”. - Черкаси, 1999. - вип. 13. - С.73-77.

5. Куценко Т.В. Дослідження психофізіологічного розвитку хлопчиків та дівчаток з різним соціальним статусом// Вісник Черкаського державного університету “Актуальні проблеми фізіології”. - Черкаси, 1998. - вип. 2. - С.71-75.

6. Чайченко Г.М., Куценко Т.В. Залежність ефективності навчання першокласників від психофізіологічних властивостей нервової системи та вегетативного балансу організму// Проблеми освіти . Науково-методичний збірник. - К.:ІЗМН, 1997. - Вип.10. - С.177-183.

7. Kutsenko T., Golovchenko A., Chaichenko G., Gorgo Yu. Interrelation between successes in study and psychophysiological properties of children// XXXIII international congress of physiological sciences. - St. Peterburg, 1997. - P067.02

8. Чайченко Г.М., Куценко Т.В. Зв”язок між показниками розумової і серцевої діяльності у дітей молодшого шкільного віку// Тези конф. “Онтогенетичні особливості формування фізіологіних функцій” - Луцьк, 1998. - С.33.

9. Makarchuk M.Yu., Kutsenko T.V., Nikitovich T. Estimation of anxiety level of students by the indices of heart rate variability and EEG during the rest.// The 20-th International Conference of the Stress and Anxiety Research Society. - Cracow, 1999. - p.98.

10. Kutsenko T., Makarchuk M. State of properties of psychophysiological functions of orphanage children.// The 21st International Conference of the Stress and Anxiety Research Society. - Bratislava, 2000. - p.140.

АНОТАЦІЯ

Куценко Т.В. Стан властивостей психофізіологічних функцій у дітей молодшого шкільного віку. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.13 - фізіологія людини і тварин. - Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2000.

Дисертація присвячена дослідженню властивостей психофізіологічних функцій і варіативності серцевого ритму та оцінці їх впливу на успішність навчання (УН) учнів молодших класів. Встановлено тісні зв”язки функціональної рухливості нервових процесів (ФРНП), а також показників функціонального рівня системи із статистичними та спектральними показниками серцевого ритму. Виявлено, що діти із збалансованими симпатичними та парасимпатичними впливами мають найвищий розвиток психофізіологічних функцій та найвищу УН. Для успішного навчання особливо велике значення мають так звані “швидкісні” психофізіологічні показники. Зокрема, ФРНП найвища у “відмінників” та найнижча у тих, що навчаються “задовільно”. Соціально несприятливі умови сповільнюють розвиток властивостей психофізіологічних функцій, що виявляється переважно в зниженні функціонального рівня системи і точності рухових координаційних актів.

Ключові слова: властивості психофізіологічних функцій, варіативність серцевого ритму, успішність навчання, діти молодшого шкільного віку.

АННОТАЦИЯ

Куценко Т.В. Состояние свойств психофизиологических функций у детей младшего школьного возраста. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.13 - физиология человека и животных, Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев, 2000.

Диссертация посвящена исследованию свойств психофизиологических функций и вариативности сердечного ритма в оценке их влияния на успешность обучения учеников младших класов.

Использование методик компьютерного психофизиологического тестирования позволило установить, что психофизиологические функции детей с возрастом активно развиваются. В этот возрастной период не выявлено достоверных отличий в показателях свойств исследуемых функций мальчиков и девочек, хотя успешность обучения девочек младшего школьного возраста достоверно выше, чем у мальчиков. У мальчиков, в отличие от девочек, обнаружено больше корелляционных связей успешности обучения с показателями свойств психофизиологических функций.

Выявлено, что из всех исследованных свойств функциональная подвижность нервных процессов в наибольшей степени связана со статистическими показателями сердечного ритма. Такая связь лучше всего выявлялась у детей с относительным преобладанием парасимпатического тонуса, что может свидетельствовать о наличии взаимосвязанных механизмов регуляции этих функций.

Показатели функционального уровня оказались наиболее тесно связанными со спектральными показателями сердечного ритма, что следует считать вполне закономерным, поскольку и те, и другие в общем отражают уровень активности регуляторных систем мозга.

Установлено, что успешность обучения детей зависит как от психофизиологических функций, так и от состояния регуляторных систем, определяющих вариативность сердечного ритма. Чем выше показатели психофизиологических функций, тем выше успешность обучения детей в школе. Наибольшее влияние на успешность обучения оказывает функциональная подвижность нервных процессов как генетически детерминированное свойство высшей нервной деятельности. Дети, у которых преобладают нормотонические реакции (по спектральным показателям) в регуляции сердечного ритма, имеют наивысшее развитие свойств психофизиологических функций и наивысшую успешность обучения, что следует считать показателем оптимального функционирования физиологических систем организма ребенка.

Особо следует подчеркнуть, что социально неблагоприятные условия школы-интерната для детей-сирот замедляют развитие свойств психофизиологических функций, что виявляется главным образом в снижении функционального уровня системы и точности двигательных координационных актов. Такое замедление в большей степени выражено у мальчиков школы-интерната, чем у девочек.

Ключевые слова: свойства психофизиологических функций, вариативность сердечного ритма, успешность обучения, дети младшего школьного возраста.

ANNOTATION

Kutsenko T.V. State of properties of psychophysiological functions of younger school children. - Manuscript.

Thesis for Cand. of Sci. (Biology) degree on speciality 03.00.13 - Human and Animal Physiology - Taras Shevchenko Kyiv National University, Kyiv, 2000.

The dissertation is devoted to the investigation of connections between properties of psychophysiological functions and heart rate variability and their influence on study success of children of primary school. It appears that there are tight connections of functional mobility of nervous processes and functional level with statistical and spectral indices of heart rate variability. It was established, that children with the balance in sympathetic and parasympathetic influences have the highest level of development of psychophysiological functions and highest school marks. So-called “speedy” psychophysiological indices are especially important for achieving of high study success. In particular, children with the highest functional mobility of nervous processes have the highest study success and vice versa. Socially unfavourable environment cause slowing down of development of properties of psychophysiological functions, especially as to the functional level and precision of moving coordinative acts.

Key words: properties of psychophysiological functions, heart rate variability, study success, younger school children.