The Effect of Cognitive Strain and Exercise at the Job Place on Heart Rate Variability

Öz

This study was conducted on senior managers and computer engineers of a big corporate holding in Istanbul. The goal of this study was to investigate and compare the effects cognitive strain and exercise on heart rate variability.  30 people participated in the study. The average age of the group (18 male and 12 female volunteers) was 37.4 ± SD. Eleven senior managers (9 male and 2 female). and 19 computer engineers (9 male and 10 female) participated in the study. Demographic and anthropometric data of all participants were collected. Heart rate variability was recorded at four sessions on two days seperated by a week. For the recording Polar S810i telemetric heart rate watch was used (accuracy 1 ms). Each recording lasted one hour. The time and frequency domain parameters of heart rate variability were calculated by the Polar software. The non-parametrical Friedman test was used for comparison of repeated measurement parameters of the whole group (significance level p<0.05). In order to determine the difference between categories the Mann-Whitney U test (significance level p<0.05) was applied. Pearson correlation was for the correlation between the subjective stress scale and heart rate variability (significance level p<0.05).  Neither were there differences among the various categories regarding the mean heart rate. But significant differences were found between senior managers and computer engineers for heart rate variability parameters. In this context HF high frequency power was the most predictive parameter in favour of the computer engineers. There was no significant correlation between a subjective stress scale and heart rate variability parameters. In conclusion. the significant deterioration of heart rate variability of the senior managers points to a heavy cognitive strain at the job place. 

Anahtar Kelimeler

• Exercise,Heart rate variability,stress

İş Yerinde Zihinsel Yüklenme ve Egzersizin Kalp Hızı Değişkenliği Üzerindeki Etkisi

Öz

Bu çalışma, İstanbul’da faaliyet gösteren büyük bir holdingin üst düzey yöneticileri ile bilgisayar mühendislerine uygulanmıştır. Bu çalışmanın amacı; iş yerinde zihinsel yüklenme ve egzersizin kalp hızı değişkenliği üzerindeki etkisini araştırmak ve karşılaştırmaktır. Bu araştırmaya katılan toplam 30 kişiden (18’i erkek ve 12’si bayan) oluşan grupta yaş ortalaması 37.4 ± SD tür. Üst düzey yöneticilerden 11 kişi (9 erkek-2 kadın), bilgisayar mühendislerinden 19 kişi (9 erkek-10 kadın) araştırmaya katılmıştır. Bütün katılımcılar demografik ve antropometrik verileri bir form ile toplanmıştır. Tüm katılımcıların kalp atım hızları birer hafta aralıkla iki gün ve günde iki ölçüm olmak üzere toplam dört kez birer saat boyunca kaydedilmiştir. Kalp atım hızları kaydı için kalp atım aralıklarını 1 ms hassaslıkta kaydedebilen polar 810i telemetrik nabız ölçer saat kullanılmıştır. Kalp hızı değişkenliği parametreleri zaman ve frekans boyutunda polar yazılımı ile belirlenmiştir. Tüm grubun tekrarlanan ölçüm parametrelerinin karşılaştırmaları için parametrik olmayan Friedman testi kullanılmıştır (anlamlılık sınırı p<0.05). Kategoriler arsındaki farkı belirlemek için Mann-Whitney U testi kullanılmıştır (anlamlılık sınırı p<0.05). Öznel stres ölçeği puanlarıyla kalp hızı değişkenliği ölçütleri arasındaki ilişkiyi belirlemek için Pearson korelasyonu kullanılmıştır (anlamlılık sınırı p<0.05). Kategoriler için yapılan karşılaştırmalarda ortalama kalp atım düzeyleri için bir fark bulunmazken. kalp hızı değişkenliği parametreleri için yöneticiler ile mühendisler arasında istatistiksel olarak anlamlı farklar tespit edilmiştir. Bu bağlamda HF yüksek frekans parametresi en belirgin farkı mühendisler lehine işaret eden parametre olmuştur. Öznel stres ölçeği puanlarıyla kalp hızı değişkenliği parametreleri arasında anlamlı bir korelasyon bulunmamaktadır. Sonuçta. yöneticilerin kalp hızı değişkenliği parametrelerinde görülen anlamlı düşüşlerin ciddi bir zihinsel yüklenmeye işaret etmektedir.

Anahtar Kelimeler

• egzersiz,kalp atım hızı değişkenliği,stres

Kaynakça

1. Acharya, U. R., Kannathal, N., Sing, O.W., Ping, L.Y., & Chua. T. (2004). Heart rate analysis in normal subjects of various age groups. Biomed Eng Online, 36(7), 1140-8.
2. Aronson, E., & Wilson, T.D., (2012) Sosyal psikoloji çev. Okhan Gündüz. İstanbul: Kaknüs Yay.
3. Belkic, K., Landsbergis, P., Peter, R., Schnall, P., Baker, D., Theorell, T., Siegrist, J., & Karesek, R.A. (2000). Reseach findings linking work- palce factors for CVD outcomes; psycholocial factors- review of the empirical data among men. Occup Med, 15, 24-46.
4. Cüceloğlu, D. (2011). İnsan ve davranışı. İstanbul: Remzi Kitabevi, 22.
5. Frankenhaueuser, M., Lundberg, U., Augustson, H., Nilson, S., Hedman, H., & Wahlstöm, K. (1989). Work, stress, job satisfaction. Swedish Work Environment Fund. Rest Grafiska. Stockholm pp 1-20.
6. Gallagher, D., Terenzi T., & de Meersman, R. (1992). Heart rate variability in smokers, sedentary and aerobically fit individuals. Clin Auton Res., 2(6), 383-7.
7. Hackfort, D., & Schwenkmezger, P. (1989). Measuring anxiety in sports: Perspectives and problems. AnXiety in Sports. (Edits). Hackfort. D., Spielberger. CD. New York: Hemisphere Publishing Corporation.
8. Hjortskov, N., Rissen, D., Blangsted, A.K, Fallentin, N., Lundberg, U., & Sogaard. K. (2004). The effect of mental stress on heart rate variability and blood pressure during computer work. Eur J Appl Physiol, 92(1-2):84-9.

9. Johnson, J.V., & Hall, E.M. (1988). Job strain. work place social support and cardiovaskular disease; a cross- sectional study of a random sample of the Swedish working population. Am J Public Health, 78,1336- 1342.
10. Karasek, R.A. (1979). Job demans. job decision latitude and mental strain: implications for job redesing. Admin Sci Health 21:285-95.
11. Kageyama, T., Nishikido, N., Kobayashi, T., Kurokawa, Y., Kaneko, T., & Kabuto, M. (1998). Self-reported sleep quality, job stress, and daytime autonomic activities assessed in terms of short-term heart rate variability among male white-collar workers. Ind Health, 36(3), 263-72.
12. Landers, D.M., Wang, M.O., & Courtet, P. (1985). Peripheral narrowing among experienced and inexperienced rifle shooters under low- and high-stress conditions. Research Quarterly for Exercise and Sport, 56 (2), 122-130.
13. Lundberg, U. (1996). Influence of paid and unpaid work on psychophysiological stres responses of men and women. J Occup Health Psychol, 1, 117-130
14. Lopes, P., & White, J. (2006). Heart rate variability measurement methods and practical implications. In: Maud PJ. Foster C. Physiological assessment of human fitness. 2nd edition, p: 39-61.
15. Malliani, A., Pagani, M., Lombardi, F., & Cerutti, S., (1991). Cardiovascular neural regulation explored in the frequency domain. Circulation, 84, 1482-1492.
16. Rissen, D., Melin, B., Sandsjo, L., Dohns, I., & Lundberg, U. (2000). Surface EMG and psychophysiological stress reactions in women during repetitive work. Eur J Appl Physiol, 83(2-3),215-22.
17. Rout, U.R., & Rout, JK., (2002). Stress management for primary health care professionals. Hingham. MA. USA: Kluwer Academic Publishers, p 18.
18. Sato, N., & Miyake, S. (2004). Cardiovascular reactivity to mental stress: relationship with menstrual cycle and gender. J Physiol Anthropol Appl Human Sci, 23(6), 215-23.
19. Srouffe, L.A. (1971). Effects of depth and rate of breathing on heart rate and heart rate variability. Psychophysiology, 8 (5), 648-55.