оптимальная температура для работы мозга
Температура тела и умственные способности связаны
Исследования показывают, что изменения привычной температуры тела, вызванные жарой или холодом, могут оказать существенное влияние не только на настроение, но и на когнитивные функции.
Исследования показывают, что изменения привычной температуры тела, вызванные жарой или холодом, могут оказать существенное влияние не только на настроение, но и на когнитивные функции.
Наиболее серьезная проблема для умственных способностей – обезвоживание. При повышении температуры организм использует потоотделение как механизм страховки от перегревания. Потоотделение приводит к потере воды, и потенциально может привести к обезвоживанию. Но жидкость имеет первостепенное значение во многих физиологических процессах, в том числе в познании (правда, пока непонятно, как именно эти механизмы связаны, но наличие связи ученые уже установили).
В исследовании, проведенном в Университете Джорджии в Афинах (США), ученые спровоцировали обезвоживание у участников эксперимента путем запрета приема воды во время двухчасовой сессии велоупражнений. После двух часов физических нагрузок, участникам испытания проверили кратковременную память и способность переключать внимание между задачами. В другом случае во время двухчасовой велотренировки участникам каждые 15 минут давали спортивные напитки, содержащие электролиты. И выяснилось, что когнитивные способности при выполнении тех же задач значительно улучшилось в сравнении с ситуацией при обезвоживании.
При обезвоживании участники не могли вспомнить некоторые вещи и с трудом переключали внимание с одной задачи на другую. Данные этого исследования свидетельствуют о том, что мозг нуждается в надлежащей гидратации для нормального функционирования.
Исследования также показали, что при понижении окружающей температуры, температура тела падает, и это негативно сказывается на когнитивных способностях. Ученые из Университета Кента (США) помещали испытуемых в воду температурой 13 градусов Цельсия на 30 минут. После этого у большинства температура тела падала до уровня 35-36 градусов Цельсия, что чуть ниже нормального диапазона 36,5-37,2 градусов Цельсия. Участники отдыхали в течение 15 минут, а затем исследователи попросили их выполнить Тест Струпа (в рамке пишется название цвета, но в бланке ответа надо указать цвет шрифта, которым написано слово). При кажущейся простоте, тест требует некоторого когнитивного напряжения. Участников просили называть цвет шрифта как можно быстрее. Оказалось, что тест был значительно более трудным для участников, помещенных в холодную воду. Это исследование показывает, что низкая температура тела оказывает существенное влияние на внимание к деталям, которое считается маркером познания.
Опираясь на данные исследований, ученые дали ряд рекомендаций для сохранения когнитивных способностей на должном уровне. Так, необходимо потреблять жидкость в жаркую погоду, чтобы не допустить обезвоживания. Особенно эффективны в этом случае спортивные напитки, содержащие электролиты. Электролиты, такие как соль и калий, необходимы для нормального функционирования организма. Кроме того, говорят ученые, отказ от кофеина и алкоголя тоже предотвратит обезвоживание (кофеин и алкоголь действуют как мочегонные, а значит, способствуют скорейшему выводу жидкости).
Еще одна рекомендация – теплая одежда в холодную погоду и нормальное питание. Холод снижает эффективность работы мозга из-за дрожания. Дело в том, что дрожание – это способ мышц нагреться и поддерживать нужную температуру. Но дрожь потребляет калории, и мозг снова недополучает питание и работает неэффективно.
По словам исследователей, отличным способом сохранения когнитивных способностей на должном уровне в условиях холода является сбалансированное питание.
Обыватели считают, что голова, грудь и ноги теряют больше тепла – все из-за того, что эти части тела особенно чувствительны к изменению температуры. Тем не менее, вся поверхность кожи играет важную роль в регулировании температуры тела человека. Потому в холодную погоду важно, чтобы максимально большая площадь тела была покрыта одеждой.
Исследование показало, что погода оказывает значительное влияние на когнитивные функции. И жара, и холод могут нарушить способность мозга нормально функционировать. Чтобы держать мозг в лучшей форме, надо учитывать прогноз погоды и одеваться соответственно – чтобы кожа не охлаждалась чрезмерно и не нагревалась, и, конечно, нельзя забывать о питье.
Когда наш мозг работает лучше всего
Автор фото, Getty Images
Наш мозг работает по-разному в течение дня. На его эффективность влияет многое и в частности температура тела. Итак, как распланировать дела, чтобы справиться с ними как можно лучше?
Впрочем, колебания активности мозга в течение дня зависят не только от еды.
• 6 простых правил, как сохранить молодость мозга6 простых правил, как сохранить молодость мозга
Какие изменения происходят в мозгу в течение дня и какие сигналы об этом свидетельствуют?
Планировали бы вы свой день иначе, если бы знали свои пики производительности? И можно ли провести день эффективнее, учитывая особенности работы мозга?
Если вы не жаворонок, перевоспитывать себя нет смысла.
Впрочем, утро все равно является очень важной частью дня. Как показало исследование с участием японских работников, именно утром мы лучше реагируем на стрессовые события.
Участникам эксперимента предлагалось пройти тест на стресс через 2 часа после пробуждения и потом через 10 часов.
Как показало исследование, уровень кортизола у испытуемых значительно повышался после выполнения задания утром, но не в конце дня.
Сонливость, внимание, кратковременная память и даже эффективность физических упражнений связаны с колебаниями температуры тела
Без высвобождения кортизола важные моменты этой реакции просто не происходят. Кортизол, например, регулирует артериальное давление, а также повышает уровень сахара в крови.
Благодаря этому в стрессовой ситуации вы не паникуете, а сохраняете ясность ума, вы получаете достаточно энергии, чтобы действовать.
Кортизол также помогает восстановить баланс в организме после стрессового события, а это значит, что после напряженного утра вам будет легче прийти в норму.
Тогда как стрессовые ситуации в вечернее время плохо влияют на ваше психофизическое состояние и впоследствии могут привести к серьезным проблемам со здоровьем, например, к ожирению и диабету второго типа, а также к депрессии.
Пики производительности
Однако для решения некоторых задач ему нужно больше времени. Простые задачи, например, счет в уме, совпадают с температурой тела. Чем она выше, тем лучше производительность.
Обычно наше тело имеет самую высокую температуру где-то в шесть-семь вечера, а потому несложные мыслительные задачи лучше отложить на это время.
Автор фото, Dylan Gillis on Unsplash
Напряженную часть работы лучше выполнять в начале дня, когда наш организм способен быстрее оправиться после стресса
Высокая температура тела, вызванная нормальными ежедневными ритмами, увеличивает метаболическую активность в коре головного мозга. Это ускоряет когнитивные процессы.
«Даже искусственное повышение температуры тела может улучшить производительность, но только до 37 градусов или чуть выше. При лихорадке мозг хорошо работать не будет».
Сонливость, внимание, кратковременная память и даже эффективность от физических упражнений связаны с колебаниями температуры тела, объясняет ученый. Но это не значит, что температура непосредственно влияет на все эти процессы.
Риск несчастных случаев всегда больше утром, когда температура тела низкая, что вызывает сонливость и снижает внимание.
Хронотип
Автор фото, Lacie Slezak on Unsplash
Стрессовые рабочие ситуации, например, презентация, сложные переговоры или решение конфликтов, лучше оставить на первую половину дня. Тогда ваш организм успеет восстановиться и вы сможете сосредоточиться на работе, которая требует внимательности.
Гибкость в этом вопросе важна, учитывайте свой хронотип и прислушивайтесь к своим природным ритмам сна.
Прочитат ь оригинал этой статьи на англ и йском в ы можете на сайт е BBC Capital
Хотите поделиться с нами своими жизненными историями? Напишите о себе на адрес questions.ukrainian@bbc.co.uk, и наши журналисты с вами свяжутся.
Следите за нашими новостями в Twitter и Telegram
Ученые: жара ухудшает работоспособность
Жара чревата множеством проблем со здоровьем: расширение сосудов грозит отеками и обмороками, избыточное потоотделение — обезвоживанием, а перегрев — тепловым ударом. В жару многие замечают, что становятся рассеянными, сосредоточиться не получается, а мысли не лезут в голову. И действительно, жара меняет работу мозга, выяснили ученые из Гарвардского университета. Результаты исследования были опубликованы в журнале PLOS Medicine.
Влияние жары обычно изучалось в контексте ее воздействия на открытом воздухе, но сегодня многие взрослые проводят до 90% своего времени в помещениях, отмечают исследователи. Это делает перегрев дома или на рабочем месте не менее значимой проблемой. Кроме того, существующие исследования влияния жары были, как правило, сосредоточены вокруг наиболее уязвимых слоев населения — детей и пожилых людей. Однако и на остальных она тоже влияет не лучшим образом.
«Есть доказательства, что наш мозг чувствителен к изменениям температуры, — отмечает Джозеф Аллен, один из авторов исследования. — И чем больше меняется климат, тем чаще мы будем сталкиваться с аномальной жарой».
Чтобы выяснить, как жара влияет на когнитивные способности у молодых и здоровых людей, Аллен и его коллеги пригласили к участию в эксперименте 44 студентов, проживавших в общежитиях. Часть из них жила в зданиях с централизованной системой кондиционирования, остальные — в зданиях без нее. У первых температура воздуха в спальнях составляла около 21°C, у вторых доходила до 27°C.
На протяжении 12 дней студенты дважды в день получали математические тесты. Один их них, который приходил на смартфон сразу после пробуждения испытуемого, измерял память и скорость решения, второй — внимательность и скорость обработки информации.
«Мы выяснили, что в зданиях без центральной системы кондиционирования студенты имели более медленную реакцию: они на 13% медленнее решали примеры и давали на 10% меньше правильных ответов в минуту», — рассказывает Аллен.
Результаты, впрочем, ученых не удивили.
«Это как в эксперименте с лягушкой, помещенной в кипяток, — поясняет Аллен. — Температура поднимается медленно, мы почти не замечаем этого, но она на нас влияет».
Аналогичные результаты показывают и другие исследования. Так, в 2006 году было установлено, что когда температура воздуха на рабочем месте поднимается выше 23-24°C, продуктивность работников снижается. Наилучшей температурой для работы ученые признали 22,2°C. Когда она поднималась до 29°C, работоспособность сотрудников падала на 9%. Ключевыми оцениваемыми параметрами стала эффективность работы с текстом, простые вычисления, продолжительность телефонных разговоров с клиентами.
Другая команда исследователей сравнила работоспособность и состояние здоровья людей, проживающих в зданиях, удовлетворяющих и не удовлетворяющих экологическим нормам. Во втором случае в худшей продуктивности работы снова оказалась виновата слишком высокая температура, а помимо нее — плохое освещение. Разница в показателях была потрясающей — жители «экологичных» домов на 26,4% лучше справлялись с тестами на когнитивные способности, на 30% меньше жаловались на заболевания и на 6,4% лучше спали.
Такие же различия наблюдаются и у школьников — сдача экзамена в жаркий день приводит к плохим результатам.
Другая команда из Гарварда провела несколько тестов среди школьников в разные дни и выяснила, что если температура воздуха доходит до 30-32°C, то дети справляются с заданиями на 11% хуже, чем при температуре 22,2°C.
Плоды и новорожденные дети наиболее чувствительны к повышению температуры, так как их нервная система и способность к терморегуляции еще не до конца развиты. Поэтому, когда жара влияет на развитие мозга ребенка, это может привести ко множеству последствий, включая и проблемы с карьерой.
Как холодная погода влияет на работу мозга?
Замечено, что с наступлением холодов одни чувствуют прилив бодрости и активности, а другие ощущают замедление в мыслительной деятельности. Почему так происходит? Почему холод либо тормозит жизненные функции организма, либо подбадривает? Посмотрим, что думают на этот счет ученые.
Исследования влияния холода на мозг
Наш мозг физически не регистрирует изменение температуры. Наше тело способно почувствовать колебания температуры окружающей среды, и от этого зависит то, как мы одеваемся. Но мозг находится внутри изолированного сейфа, оснащённого собственной системой отопления. Центральная нервная система человека имеет защиту. Помимо черепа, есть амортизирующая ткань в виде мозговых оболочек, а также спинномозговая жидкость. Все эти структуры поддерживают идеальную температуру для мозга.
В 2016 году было опубликовано исследование, которое подтвердило изменение мозговой активности людей в зависимости от времени года. В холодную погоду активность внимания была ниже, чем летом, а память выше. Однако эти особенности не влияют на мышление и производительность.
Гипотеза о возможном значительном влиянии низких температур на когнитивные функции вызывает споры. Исследования показали, что влияние осуществляется по-разному. Немецкие учёные в 2014 году выяснили, что память лучше всего работает при комфортной температуре. Другое исследование в 2019 году выявило, что женщины успешно выполняют математические и вербальные тесты при более высоких температурах, а мужчины – при более низких. Эксперимент в 2012 году завершился выводом о том, что при слишком тёплой погоде у людей снижается способность принимать разумные решения, а также уменьшается вероятность верного выбора в азартных играх.
Почему же всё-таки у некоторых в холодную погоду происходит «заморозка» мозга?
В проведенных исследованиях не было строгого учёта фактора комфорта, который может играть значительную роль. Возможно, именно субъективная оценка комфортности температуры делает нас более или менее производительными. Ведь когда человек находится в комфортной среде, у него лучше работают когнитивные функции. Если же он испытывает любой дискомфорт, то снижается внимательность, концентрация. А температуру каждый воспринимает по-своему: при одинаковом градусе одному человеку комфортно, а другому – нет.
Уменьшение светового дня и синтеза витамина Д приводит к снижению настроения, депрессивным состояниям. Предотвратить это можно с помощью витаминизации и увеличения времени прогулок в светлое время суток. Не лишним будет отметить тот факт, что любители активных видов спорта значительно легче переносят сезонные изменения.
Поскольку однозначных ответов на вопросы, касающиеся влияния температуры на когнитивную активность и производительность, наука пока не имеет, остаётся лишь в варианте нормы воспринимать обе реакции. В любом случае стоит внимательно относиться к своему самочувствию и не требовать от себя невозможного. А если вдруг случилось небольшое переохлаждение, то для паники и беспокойства особых причин нет. Наш мозг это переживёт, находясь в построенном для него по индивидуальному заказу комфортном доме. А чтобы комфортно было телу, одевайтесь теплее, ведите активный образ жизни и радуйтесь моментам. Долгие зимние вечера можно провести и дома, в тепле, с вкусным горячим напитком и когнитивными тренажерами Викиум, которые помогают держать мозг в тонусе.
Какой пульс считается нормальным для человека того или иного возраста: сводная таблица значений по годам
Говоря о том, что сердце «бьется» или «стучит», мы имеем в виду знакомое нам понятие – пульс. Изменения при воздействии внешних факторов или эмоций, считаются нормальными. Пульс ускоряется при стрессе, физической активности и из-за различных заболеваний.
Все, что стоит за сердечным ритмом, является основным биологическим маркером благополучия человека. Но чтобы «расшифровать» сигналы, посылаемые сердцем в виде ударов и биений, необходимо знать норму пульса по возрастам.
Пульс характеризуется определенными свойствами, которые используются в диагностике сердечных и сосудистых патологий:
Какие-либо изменения могут быть вызваны наличием определенных нарушений, поэтому являются поводом обратиться к специалисту для проведения диагностики, постановки диагноза и начала лечения.
Нормы и различные вариации
Кислород поступает в органы и мягкие ткани с кровью, которая течет под определенным давлением (артериальным/АД). Это приводит к колебаниям стенок артерий, опорожнению и наполнению вен. Под влиянием АД красные кровяные тельца или эритроциты с силой «пробиваются» через тончайшие кровеносные сосуды или капилляры. При этом они преодолевают определенное сопротивление. Вещества, пропускающие электрический ток или электролиты, подвергаются аналогичному процессу.
Так создается пульс, ощущаемый во всем нашем теле, и в каждом сосуде нашего организма. С другой стороны пульсовую волну можно рассматривать, как волну движений стенок сосудов под определенным давлением. Количество этих волн обычно соответствует количеству ударов сердца.
Как подсчитать пульс?
Основной способ измерения – пальпация. Ручной метод, который основан на прикосновении. Быстро и легко, это не требует специальной подготовки. Чтобы получить точные показания, необходимо соблюдать правила измерения пульса:
Также существует и быстрый способ – подсчет на протяжении 20 секунд и умножение полученного значения на три. Также можно использовать специальный прибор – пульсометр.
ЧСС определяется в полном физическом и эмоциональном покое. У здорового человека – от 60 до 80 уд/мин. Увеличение частоты сердечных сокращений выше этих пределов называется тахикардией, снижение – брадикардией.
Сколько ударов в минуту должно быть в норме?
У мужчин
На скорость пульса оказывает влияние привычка организма к физическим нагрузкам – например, к пробежкам, ходьбе, плаванию и езде на велосипеде. У мужчин, которые занимаются спортом и ведут здоровый образ жизни, сердечная мышца прокачивает такой же объем крови, но за меньшее число сокращений. С научной точки зрения это состояние называется синдромом спортивного сердца.
Таблица – Значения пульса у мужчин в зависимости от возраста, физического состояния (значения указаны в ударах в минуту)
У женщин
Активный образ жизни и занятия спортом тренируют сердечную мышцу. Регулярные кардионагрузки повышают качество и длину жизни. Нет необходимости в каких-то специальных средствах. Достаточно совершать ежедневные пешие прогулки на свежем воздухе. Быстрый шаг против сидячего образа жизни – гарантия улучшения самочувствия и функционирования внутренних органов.
Таблица – Значения пульса у женщин в соответствии с физическим состоянием и возрастом (измерения – в ударах в минуту)
От 65 лет и старше
В период беременности изменения отмечаются уже на 20-22 неделю. Частота сердечного ритма повышается. Связано это с тем, что в организме женщины увеличивается объем крови, циркулирующей по венам. Чаще всего изменения не выходят за установленные значения. К примеру, к концу 3-го триместра беременности нормы пульса возрастают на 10-15 единиц. Перед родами значения, как правило, нормализуются.
У детей
Средние значения пульсации сердца у детей довольно значительно отличаются от частоты сердечных сокращений у взрослых. То, что считается патологией у пожилых пациентов, считается допустимым для новорожденных.
По мере взросления ребенка частота пульса постепенно уменьшается и останавливается к концу полового созревания (подросткового возраста) на отметке 60-90 уд/мин.
Таблица – Пульс у детей в зависимости от и возраста
Стоит отметить, что показатели в детском возрасте разные – утром допустимыми считаются одни, вечером и ночью другие. Оптимальное время для его измерения – после пробуждения.
Регулярный контроль помогает вовремя предотвратить развитие проблем или убедиться, что сердце ребенка работает правильно. Довольно простая процедура измерения поможет быстро диагностировать развитие возможных заболеваний.
Если у детей учащается сердцебиение и это не вызвано физическим или эмоциональным стрессом, то рекомендуется обратиться к врачу.
Какой пульс считается нормой у ребенка в 6-12 лет?
Какой пульс считается нормой у подростка в 13-17 лет?
При беге и других физических нагрузках
После еды
Причиной также может стать переедание. Много пищи требует повышенной нагрузки – усиления метаболизма. Значения могут находиться на той же отметке, что и при умеренной физической активности.
ЧСС во время сна
Во сне тело расслабляется, но нервная система, кровообращение и иные системы организма продолжают функционировать. Пульс при этом заметно замедляется, что связано с тем, что часть внутренних органов находятся в состоянии покоя, не требуя дополнительного снабжения кислородом.
Значения пульса во сне:
Повышаться может во время кошмаров. При этом не исключены скачки артериального давления.
ЧСС для сжигания жира
Многие фитнес-тренеры для расчетов используют метод Карвонена (военного врача и физиолога). Им был разработан способ определения границы при проведении тренировок.
Зона сжигания жира определяется от 50 до 80% от максимально допустимых значений. В данном случае не нужно учитывать норму о возрасту, но сам возраст нужно брать в расчет. К примеру, возьмем 35-летний возраст и проведем расчет:
Из этого следует, что зона сжигания жира колеблется от 92,5 до 144 ударов в минуту. Полученный разброс требует индивидуального определения показателей, т. к. значение имеет тренированность организма, самочувствие и иные особенности каждого. По этой причине предварительное медицинское обследование является обязательным.
Отклонения от нормы
На ЧСС оказывают влияние такие факторы, как физическая активность/покой, состояние сердечных клапанов и мышцы, показатели артериального давления, функционирование нейроэндокринной системы и уровень метаболизма.
Возможные заболевания при изменении ЧСС: миокардит, инфаркт миокарда, феохромоцитома, заболевания ЦНС (центральной нервной системы), злокачественные образования, патологии щитовидной железы, нарушения метаболизма (гипер-, гипокалиемия).
Причины замедления
Сердцебиение менее 60 ударов в минуту не всегда указывает на проблемы со здоровьем. Это может быть связано с использованием медикаментов, например бета-блокаторов.
Сердцебиение до 40 уд/мин может присутствовать у физически активных людей или лиц, которые занимаются профессиональными видами спорта. Это обусловлено натренированностью миокарда, который хорошо сжимается и способен поддерживать кровоток, не прилагая усилий.
Причины увеличения
Наиболее распространенной причиной ускоренного сердечного ритма является отсутствие отдыха перед измерением. Лучше всего делать это утром после пробуждения ото сна, не вставая с постели. Также следует убедиться, что подсчет верен.
Большинство болезней повышают работу миокарда, в том числе повышенная температура тела, гипертиреоз и врожденные пороки сердца.
Естественные причины тахикардии у женщин
Физиологическая тахикардия не указывает на патологию и возникает при физических нагрузках, нарушении гормонального фона и при повышенном психическом напряжении. Также причиной является чрезмерное употребление кофе, чая и шоколада.
На показателях могут сказаться такие факторы, как инфекционные заболевания, медикаментозная интоксикация и злоупотребление вредными привычками. Повыситься ЧСС может при резком изменении положения тела и значительных потерях крови.
Естественные причины тахикардии у мужчин
Физиологическая тахикардия не несет для здоровья опасности. И представляет собой реакцию на раздражитель. Речь идет о чрезмерной физической активности, приеме медикаментозных препаратов или о сильных стрессовых ситуациях. Стать причиной естественной тахикардии у мужчин могут непривычные климатические условия.
Естественные причины тахикардии у детей и подростков
Физиологическая тахикардия возникает, как адекватная реакция на определенные факторы, среди которых следует выделить лихорадка, острые болевые приступы и прием лекарственных средств. У детей и подростков в норме пульс увеличивается в ответ на отравление ядами и кислородное голодание.
Как проявляется нарушение пульса?
Бывает, что человек не замечает повышение или понижение показателей, но узнает об этом при обычных медицинских осмотрах. Но чаще всего нарушения дают о себе знать.
При нарушении сердечного ритма могут возникнуть осложнения, а именно в виде инфаркта миокарда, сердечной недостаточности, тромбоэмболии и нарушениям кровообращения в области головного мозга.
При наличии нарушений со стороны ЧСС используются несколько методов диагностики сердечных аритмий. Основным методом диагностики сердечных аритмий является электрокардиограмма (ЭКГ). Такое обследование поможет определить тип аритмии. Также используется электрофизиологический метод – комплексное и точное исследование сердечных аритмий. Также назначается эхокардиография и УЗИ.
Чтобы вовремя принять меры, необходимо знать норму пульса, которая различна в зависимости от возраста, половой принадлежности и образа жизни. Чем раньше будут приняты меры по нормализации ЧСС, тем меньше вероятность развития осложнений.