Взаимосвязь между вниманием, памятью, содержанием половых гормонов и физической нагрузкой у девушек

Введение. В медико-биологической литературе все чаще встречается термин кинезиология – наука о развитии умственных способностей через определенные двигательные упражнения. В такой интерпретации одной из задач кинезиологических тренировок является развитие мышления, внимания и памяти. Естественно, что весьма важным и актуальным является изучение механизмов взаимодействия мышечной системы с центральной нервной системой, с ее психофизиологическими функциями [2, 4, 6].

В последние годы возрос интерес исследователей к изучению влияния половых гормонов на поведенческие реакции организма. Открыты рецепторы половых гормонов на нейронах и глиоцитах головного мозга и установлена их способность влиять на функциональное состояние нервных клеток нео кортекса [5]. Было экспериментально доказано, что половые гормоны оказывают влияние на деятельность ЦНС и на когнитивные процессы, включая память, внимание, обучаемость, ассоциативное мышление, так как половые гормоны проникают через гематоэнцефалический барьер [3, 9]. Установлено, что они синтезируются в головном мозге и могут оказывать непосредственное влияние на деятельность коры больших полушарий [11].

По данным J.L.W. Yau, J.R. Seckl [10], влияние кортизола на процессы кодирования и консолидации контекстуальной информации, которые реализуются структурами гиппокампа, имеют характер перевернутой буквы U. То есть как дефицит, так и избыток кортизола приводит к нарушениям процессов запоминания и извлечения информации.

Большинство авторов сходится во мне- нии, что оптимальная функциональность кратковременной памяти и внимания зависит от содержания половых гормонов, кортизола и влияния физической нагрузки. Оптимальное содержание половых гормонов и умеренная физическая нагрузка оказывают благоприятное воздействие на когнитивные процессы человека (память и внимание).

Материалы и методы исследования. В исследовании принимали участие 32 студентки Курганского государственного уни- ционного и корреляционного анализа (пакет программ Statistica 5.11).

Результаты. Дозированная велоэргометри-ческая нагрузка продолжительностью 20 мин и объемом 24500 кг/м вызывала достоверные изменения в содержании ФСГ (p < 0,05), эстрадиола (p < 0,05) и кортизола. При этом содержание ФСГ и кортизола повышалось, а эстрадиола снижалось (табл. 1).

Следует отметить, что данная дозированная мышечная нагрузка для этой группы

Таблица 1

Table 1

Содержание гормонов в сыворотке крови у девушек в покое и после дозированной нагрузки The content of hormones in the blood serum of girls at rest and after load

(M ± m) (n = 32)

Исследуемые показатели / Indicators	В покое / At rest	После физической нагрузки / After load
ФСГ, мМЕ/мл / FSH, mIU / ml	4,32 ± 0,28	6,66 ± 0,31 *
ЛГ, мМЕ/мл / LH, mIU / ml	4,98 ± 0,32	6,32 ± 0,41
Эстрадиол, нмоль/л / Estradiol, nmol / l	64,95 ± 3,9	48,08 ± 2,3 *
Прогестерон, нмоль/л / Progesterone, nmol / l	5,26 ± 0,44	4,76 ± 0,39
Кортизол, нг/мл / Cortisol, ng / ml	406,4 ± 28,1	487,9 ± 31,1 *

Примечание. * – различия достоверны по отношению к показателям в условиям покоя, p < 0,05.

Note. * – the differences are significant compared to the indicators at rest, p < 0.05.

верситета в возрасте от 18 до 23 лет. Исследование проводилось на базе лаборатории «Физиология экстремальных состояний» кафедры анатомии и физиологии человека Курганского государственного университета. Обследование студентов и измерение психофизиологических показателей осуществлялось с помощью прибора «НС-Психотест» (методики: «Таблица Шульте – Платонова», «Память на числа» и «Память на образы»). В качестве нагрузки использовался велоэргометр. Нагрузка давалась продолжительностью 20 мин объемом 24500 кг/м. Частота педалирования составляла 60 об/мин.

Исследовали содержание в сыворотке крови половых гормонов – фолликулостимулирующего (ФСГ), лютеинизирующего (ЛГ) гормонов, прогестерона, эстрадиола и кортизола. Забор крови осуществлялся из локтевой вены утром натощак на 7–8-й день фолликулярной фазы.

Содержание в сыворотке крови фолликулостимулирующего (ФСГ), лютеинизирующего (ЛГ) гормонов, эстрадиола, прогестерона и кортизола определялось иммуноферментным методом с помощью промышленных наборов реактивов.

Математическая обработка результатов исследования проводилась с помощью вариа- обследованных была весьма существенной, поскольку они имели невысокий уровень повседневной двигательной активности: физической культурой они занимались только в объеме вузовской программы в течение 2 часов в неделю, спортивные секции не посещали.

Анализ показателей, характеризующих распределение и переключаемость внимания после выполнения дозированной велоэрго-метрической нагрузки, свидетельствуют об улучшении этих показателей. Это выражается в увеличении возможности равнозначно уделять внимание нескольким объектам, при этом выполнять несколько различных действий без ошибок (табл. 2).

Переключаемость внимания (осознанное и осмысленное перемещение внимания с одного объекта на другой или с одной деятельности на другую в зависимости от постановки новых задач) достоверно повысилась (p < 0,001). При этом количество ошибок после выполнения мышечной нагрузки уменьшилось (p < 0,01), что свидетельствует об увеличении концентрации и устойчивости внимания. Иными словами, увеличивается интенсивность сосредоточения человека на объекте, способность сопротивления отвлекающим моментам.

Таблица 2

Table 2

Результаты исследования внимания по методике «Таблица Шульте – Платонова» в покое и после физической нагрузки

The study of attention using the Schulte – Platonov Table at rest and after load

(M ± m) (n = 32)

Показатель / Indicator	В покое / At rest	После физической нагрузки / After load
Объем внимания / Attention volume	43,82 ± 1,36	36,05 ± 1,35**
Распределение внимания / Attention distribution	88,1 ± 3,75	67,2 ± 2,99**
Переключаемость внимания / Attention switch	0,36 ± 3,76	14,83 ± 2,02**
Ошибка / Error	1,53 ± 0,22	0,73 ± 0,15*

Примечание. * – различия достоверны относительно показателей в покое, p < 0,01; ** – различия достоверны относительно показателей в покое, p < 0,001.

Note. * – the differences are significant compared to indicators at rest, p < 0.01; ** – the differences are significant compared to indicators at rest, p < 0.001.

Таблица 3

Table 3

Результаты исследования по методике «Показатели памяти на числа» в покое и после физической нагрузки»

The study of memory using the Memory for numbers test at rest and after load

(M ± m) (n = 32)

Показатель / Indicator	В покое / At rest	После физической нагрузки / After load
Количество правильных ответов Correct answers	8,4 ± 0,31	9,7 ± 0,33*
Количество ошибок / Errors	0,8 ± 0,2	1,07 ± 0,21
Время поиска чисел (с) / Search time (s)	55,5 ± 1,64	58,13 ± 1,05
Объем памяти / Memory volume	0,63 ± 0,03	0,72 ± 0,04

Примечание. * – различия достоверны относительно показателей в покое, p < 0,01.

Note. * – the differences are significant compared to indicators at rest, p < 0.01.

Достоверные различия были получены при исследовании кратковременной памяти на числа после выполнения велоэргометриче-ской нагрузки по отношению к показателям в покое (табл. 3).

Количество правильных ответов возрастало (p < 0,01). При этом количество допущенных ошибок до и после нагрузки практически не различалось. Доля правильных ответов на образы после дозированной нагрузки также достоверно увеличилось (p < 0,001) (табл. 4). В своих работах М.А. Aberg [4] утверждает, что с помощью физических упражнений можно улучшить результаты в образовании.

Для изучения взаимосвязи между содержанием гормонов в сыворотке крови и психофизиологическими показателями использован коэффициент ранговой корреляции Спирмена.

Была выявлена обратная зависимость между содержанием кортизола и объемом внимания, коэффициент корреляции равнялся –0,6 (р < 0,05) и между концентрацией кортизола и переключаемостью внимания r = –0,53 (р < 0,05). Полученные результаты свидетель- ствуют о том, что чем выше содержание кортизола в крови, тем ниже уровень функциональности внимания. По данным R.S. Duman [7], длительное воздействие кортизола в больших концентрациях может вызывать изменения нейрональной пластичности гиппокампа, нарушать структуру и функцию дендритов, приводить к гибели нейрональных и глиальных клеток. N.R. Nichols et al. [5] установили, что кортизол вовлечен в процессы, связанные со старением головного мозга и развитием когнитивных нарушений.

Корреляционный анализ данных также позволил установить отрицательную взаимосвязь между содержанием кортизола в крови и показателями количества правильных ответов (r = –0,52, р < 0,05) и объема памяти (r = –0,54, р < 0,05) при запоминании чисел.

Выявлена прямая зависимость содержания эстрадиола с показателем распределения внимания (r = 0,61, р < 0,05), что говорит о благоприятном воздействии данного гормона на внимание.

При исследовании памяти на числа была обнаружена обратная связь (r = –0,5, р < 0,05)

Таблица 4

Table 4

Результаты исследования по методике «Показатели памяти на образы» в покое и после физической нагрузки

The study of memory using the Memory for images test at rest and after load (M ± m) (n = 32)

Показатель / Indicator	В покое / At rest	После физической нагрузки / After load
Количество правильных ответов Correct answers	10,6 ± 0,5	13,9 ± 0,31**
Количество ошибок / Errors	1,07 ± 0,22	0,53 ± 0,2
Время поиска чисел (с) / Search time (s)	54,77 ± 1,73	47,83 ± 1,65*
Объем памяти / Memory volume	0,6 ± 0,04	0,83 ± 0,03**

Примечание. * – различия достоверны относительно показателей в покое, p < 0,01; ** – различия достоверны относительно показателей в покое, p < 0,001.

Note. * – the differences are significant compared to indicators at rest, p < 0.01; ** – the differences are significant compared to indicators at rest, p < 0.001.

содержания эстрадиола с временем поиска. По данным П.В. Красновой [1], эстрадиол оказывает благоприятное воздействие на когнитивные функции – обучение, кратковременную память и внимание и напрямую связано с геномными эффектами эстрогенов как факторами роста эстрогенчувствительных дендритных нейронов с образованием новых синапсов.

Выявлена достоверная обратная взаимосвязь между содержанием прогестерона с показателем количества ошибок при исследовании внимания (r = –0,9, р < 0,001) и с показателем времени воспроизведения из памяти образов (r = –0,8, р < 0,001).

F. Tanabe, N. Miyasaka [8] установили, что введение прогестерона уменьшает потерю памяти, вызванную химическими агентами в моделях на животных.

Была установлена связь между содержанием гормона ФСГ у девушек и объемом памяти на образы (r = –0,53, р < 0,05).

Заключение. Проведенные исследования свидетельствуют о влиянии физической нагрузки на взаимоотношение между содержанием половых гормонов и кортизола и показателями кратковременной памяти и внимания у девушек-студенток. Установлено положительное достоверное влияние физической нагрузки на психофизиологические показатели памяти и внимания. Анализ показателей взаимоотношения концентрации гормонов и психофизиологических показателей у девушек в покое дает основание полагать, что уровень гормонов оказывает влияние на функциональность кратковременной памяти и внимания и на количество допущенных ошибок. Отмечено благоприятное влияние ФСГ, прогестерона и негативное влияние кортизола на когнитивные процессы девушек. Анализ данных не выявил корреляционной связи между исследуемыми психофизиологическими показателями и содержанием ЛГ в крови обследованных.