Visual-graphic spiral pattern can reduce medical-associated stress during the geomagnetic storm

Katamanova D.L., Sataieva T.P., Rybalko S.Y., Rebik A.A., Tsapik D.K., Zukow W. Visual-graphic spiral pattern can reduce medical-associated stress during the geomagnetic storm. Journal of Education, Health and Sport. 2022;12(7):514-534. eISSN 2391-8306. DOI http://dx.doi.org/10.12775/JEHS.2022.12.07.052 https://apcz.umk.pl/JEHS/article/view/JEHS.2022.12.07.052 https://zenodo.org/record/6844485 The journal has had 40 points in Ministry of Education and Science of Poland parametric evaluation. Annex to the announcement of the Minister of Education and Science of December 21, 2021. No. 32343. Has a Journal's Unique Identifier: 201159. Scientific disciplines assigned: Physical Culture Sciences (Field of Medical sciences and health sciences); Health Sciences (Field of Medical Sciences and Health Sciences). Punkty Ministerialne z 2019 - aktualny rok 40 punktów. Załącznik do komunikatu Ministra Edukacji i Nauki z dnia 21 grudnia 2021 r. Lp. 32343. Posiada Unikatowy Identyfikator Czasopisma: 201159. Przypisane dyscypliny naukowe: Nauki o kulturze fizycznej (Dziedzina nauk medycznych i nauk o zdrowiu); Nauki o zdrowiu (Dziedzina nauk medycznych i nauk o zdrowiu). © The Authors 2022; This article is published with open access at Licensee Open Journal Systems of Nicolaus Copernicus University in Torun, Poland Open Access. This article is distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Noncommercial License which permits any noncommercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author (s) and source are credited. This is an open access article licensed under the terms of the Creative Commons Attribution Non commercial license Share alike. (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/) which permits unrestricted, non commercial use, distribution and reproduction in any medium, provided the work is properly cited. The authors declare that there is no conflict of interests regarding the publication of this paper. Received: 06.02.2022. Revised: 31.05.2022. Accepted: 31.05.2022. Original article © AUTHORS TEAM, 2022 Djemilya L. Katamanova1, Tatiana P. Sataieva2, Sergei Yu. Rybalko2, Anastasia A. Rebik2, Dmitriy K. Tsapik2, Walery Zukow3 Visual-graphic spiral pattern can reduce medical-associated stress during the geomagnetic storm 1ANO "Center for the Study of Living Systems", Simferopol, 297570, Under Russian Federation jurisdictions; 2V.I. Vernadsky Crimean Federal University, Medical Academy n.a. S.I. Georgievsky, Simferopol, 295006, Under Russian Federation jurisdictions; 3Nicolaus Copernicus University, Department of Physical Culture, Faculty of Earth Sciences and Spatial Management, Torun, 87-100, Poland Introduction. About 18% of all health problems in the working population are related to stress, depression and anxiety. The consequences of industrial stress exacerbated by unfavorable geomagnetic activity, can manifest itself in an increase in the psychophysiological “price” of activity, overstrain and depletion of the regulatory mechanisms of functional systems that ensure the adaptation of the body to vital factors and, ultimately, in a significant deterioration in the health of workers. Medical workers occupy a special place in the structure of professional groups of the working population, since they are at increased risk of neuro-emotional overstrain up to the development of professional burnout syndrome. The aim of the study is to develop and test a technique that helps to reduce the level of stress and emotional load affecting the psychophysiological state of a person. Materials and methods. The study involved 15 relatively healthy medical students aged 19 to 25 years. The algorithm of the study was as follows: the forecast of geomagnetic storms (G3-5) was tracked on the website of the Laboratory of X-ray Astronomy of the Sun (https://tesis.lebedev.ru /). During the storm a student was given the graphic task, in the form of synchronous outlines of stencils with two hands, before and after completing the experimental task the subject was asked to pass psychological tests: a visual-analog scale of situational emotional state according to the Dembo-Rubinstein method and the Spielberger-Khanin scale of personal and situational anxiety (STAI). The electroencephalogram was recorded using an electroencephalograph recorder "Encephalan-EEGR-19/26". Results. The Dembo-Rubinstein technique showed that after passing the experimental task 21% of the subjects significantly improved their emotional state according to a quantitative assessment of the visual-analog scale of situational emotional state. The level of personal anxiety also significantly decreased by 5% and the level of situational anxiety did not change, the assessment was carried out using the Spielberger-Khanin scale of personal and situational anxiety (STAI). Limitations. The obtained results require further verification on the larger experimental groups with the involvement of medical workers of different age and specialties; lengthening the period of observation of the recorded indicators after completing of the tactile-graphical task to clarify the timing of changes in indicators of situational emotional state and personal anxiety. Conclusions. A simple technique for reducing stress levels in medical students has proved its effectivity in changing the psychophysiological manifestation of stress, since the level of stress activity is directly related to the degree of personal anxiety. This technique can be recommended to medical workers and students as an exercise to improve cognitive activity by reducing stress and anxiety associated with the influence of geomagnetic storms, which increase sensitivity to external stress factors, on the psychophysiological state of a person. Key words: geomagnetic storm, stress, students, electroencephalogram, spiral, Spielberger-Khanin scale. Compliance with ethical standards. Informed consent was obtained from all individual participants involved in the study. For citation: Katamanova D.L., Sataieva T.P., Rybalko S.Y., Rebik A.A., Tsapik D.K., Zukow W. Visual-graphic spiral pattern can reduce medical-associated stress during the geomagnetic storm. Journal of Education, Health and Sport. 2022;12(7):514-534. eISSN 2391-8306. DOI http://dx.doi.org/10.12775/JEHS.2022.12.07.052 https://apcz.umk.pl/JEHS/article/view/JEHS.2022.12.07.052 https://zenodo.org/record/6844485 For correspondence: Walery Zukow, Nicolaus Copernicus University, Department of Physical Culture, Faculty of Earth Sciences and Spatial Management, Torun, 87-100, Poland. E-mail: w.zukow@wp.pl Information about authors: Katamanova D.L., https://orcid.org/0000-0001-5346-3998 Sataieva T.P. ., https://orcid.org/0000-0001-6451-7285 Rybalko S.Yu., https://orcid.org/0000-0001-5346-3998 Rebik A.A., https://orcid.org/0000-0001-5346-3998 Tsapik D.K., https://orcid.org/0000-0001-9185-245X Zukow W., https://orcid.org/0000-0002-7675-6117 Contribution: Katamanova D.L. – design of experiment, writing a text. Sataieva T.P. –design of experiment, writing a text. Rybalko S.Yu.– a collection of literature data, writing a text. Rebik A.A. – record of ECG, writing a text. Tsapik D.K. – statistical data analysis. Zukow W. – processing of material. All authors are responsible for the integrity of all parts of the manuscript and approval of the manuscript final version. Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest. Acknowledgement. The study had no sponsorship. Received: 06.02.2022. Accepted: 31.05.2022. Published: 16.07.2022. Катаманова Д.Л.1, Сатаева Т.П.2, Рыбалко С.Ю.2, Ребик А.А.2, Цапик Д.К.2, Жуков В.3 Визуально-графический спиральный узор может улучшить психофизиологическое состояние во время геомагнитной бури 1АНО "Центр изучения живых систем", ул. Кунеш, Симферополь, 297570, Под юрисдикцией Российской Федерации; 2Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского, Медицинская академия им. С.И. Георгиевского, Симферополь, 295006, Под юрисдикцией Российской Федерации; 3Университет Николая Коперника, Факультет физической культуры, факультет наук о Земле и пространственного управления, Торунь, 87-100, Польша Введение. Около 18% всех проблем со здоровьем работающего населения приходится на стресс, депрессию и беспокойство. Последствия производственного стресса, усугубленные неблагоприятной геомагнитной активностью, могут проявляться в повышении психофизиологической «цены» деятельности, перенапряжении и истощении регуляторных механизмов функциональных систем, обеспечивающих адаптацию организма к факторам жизнедеятельности и, в конечном итоге, в значительном ухудшении состояния здоровья работающих. Медицинские работники занимают особое место в структуре профессиональных групп трудоспособного населения, поскольку они подвергаются повышенному риску нервно-эмоционального перенапряжения в плоть до развития синдрома профессионального выгорания. Цель исследования – разработка и апробация методики, способствующей снижению уровня стрессовой нагрузки и улучшающей психофизиологическое состояние человека. Методы. В исследовании приняли участие 15 относительно здоровых испытуемых студентов-медиков в возрасте от 19 до 25 лет. Алгоритм проведения исследования был следующим: прогноз геомагнитных бурь (G3-5) отслеживался на сайте Лаборатории рентгеновской астрономии Солнца, ФИАН (https://tesis.lebedev.ru/). Во время бури студенту давали тактильно-графическое задание в виде синхронных обведений трафаретов двумя руками, до и после выполнения которого испытуемому предлагалось пройти психологические тесты: визуально-аналоговая шкала ситуативного эмоционального состояния по методике Дембо-Рубинштейна и шкала личностной и ситуативной тревожности Спилбергера-Ханина (STAI). Проводилась регистрация электроэнцефалограммы при помощи электроэнцефалографа- регистратора "Энцефалан-ЭЭГР-19/26". Результаты. Проведение количественной оценки визуально-аналоговой шкалы ситуативного эмоционального состояния по методике Дембо-Рубинштейн показало, что после прохождения экспериментального задания, у 21% испытуемых достоверно улучшилось эмоциональное состояние. Так же достоверно уменьшился уровень личностной тревожности на 5% и не изменился уровень ситуативной, оценка проводилась при помощи шкалы личностной и ситуативной тревожности Спилбергера-Ханина (STAI). Ограничения исследования. Полученные результаты требуют верификации на более масштабных выборках с вовлечением медицинских работников разных возрастных групп и специальностей; удлинения срока наблюдения за фиксируемыми показателями после выполнения тактильно-графического задания для уточнения сроков изменения показателей ситуативного эмоционального состояния и личностной тревожности. Заключение. Методика снижения уровня стресса у студентов медицинский вузов, которая оказалась проста в применении и эффективна в изменении психофизиологического проявления стресса, так как уровень стрессовой активности напрямую связан со степенью личностной тревожности. Данную методику можно рекомендовать медицинским работникам и студентам, в качестве упражнения для улучшения когнитивной деятельности путем снижения напряжения и тревоги, связанных с влиянием геомагнитных бурь, увеличивающих чувствительность к внешним стрессовым факторам. Ключевые слова: геомагнитная буря; стресс; студенты; электроэнцефалограмма; спираль; шкала Спилбергера-Ханина Соблюдение этических стандартов: Информированное согласие было получено от всех отдельных участников, участвовавших в исследовании. Поступила: 06.02.2022. Принята: к печати 31.05.2022. Опубликована: 16.07.2022