Behavior of the indicator “heart rate variability” in the mental workload of university students
Keywords:
mental workload, heart rate variability, mental healthAbstract
Introduction: Research on mental work fatigue faces significant challenges due to the complexity of the object of study. The application of indicators related to the behavior of the mental workload makes it possible to infer whether cognitive demand can cause mental health disorders, hence the importance of its study under experimental conditions.
Objective: To evaluate the behavior of the indicator “heart rate variability” in the mental workload of Industrial Engineering students of the University of Matanzas.
Methods: A procedure was developed consisting of three stages: preparatory, experimental —where two sample groups were created under the assumption of presence and absence of cognitive demands and the indicators selected before and after the development of the experimental activity are evaluated—, and results, where the behavior of the indicators was analyzed using the Statgraphic Centurion software.
Results: The results showed that there were significant differences between the before and after indicators used for the sample that performed the test, but not for the sample without cognitive demands. The correlation between the indicator “heart rate variability’ and the applied psychophysiological indicators was demonstrated.
Conclusions: From the analysis of the behaviour of the indicators between the control group and the experimental group, the reliability of the indicator “heart rate variability” for the evaluation of mental workload in the presence of cognitive demands is confirmed.
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References
1. Hernández-Moreno N. Carga mental de trabajo en auxiliares de enfermerías y trabajadores/as sociales [tesis en Internet]. Santa Cruz de Tenerife: Universidad de La Laguna; 2022 [citado 04/01/2025]. Disponible en: https://riull.ull.es/xmlui/handle/915/27624
2. Rodríguez Y. Ergonomía y salud pública: creando entornos de trabajo saludables y seguros. Rev Fac Nac Salud Pública. 2024;42:e358206. DOI: 10.17533/udea.rfnsp.e358206.
3. Castilla-Gutiérrez S, Colihuil-Catrileo R, Bruneau-Chávez J, et al. Carga laboral y efectos en la calidad de vida de docentes universitarios y de enseñanza media. Rev Chakiñan Cienc Soc Humanid [Internet]. 2021 [citado 04/01/2025];(15):166-79. Disponible en: http://scielo.senescyt.gob.ec/scielo.php?pid=S2550-67222021000300166&script=sci_abstract&tlng=en
4. Tapia-Bajaña EL. Análisis sobre efecto de estrés por exceso de trabajo en las profesionales de enfermería de un Hospital de Guayaquil, 2021 [tesis en Internet]. Piura: Universidad César Vallejo; 2021 [citado 04/01/2025]. Disponible en: https://repositorio.ucv.edu.pe/handle/20.500.12692/78186
5. Tijani B, Jin X, Osei-Kyei R. PESTEL analysis of mental health management practitioners (PMPs) in architecture, engineering and construction (AEC) project organization. Smart Sustain Built Environ. 2022;12(5):1002-30. DOI: 10.1108/SASBE-04-2022-0074.
6. Padrón Sardiña J, Pancorbo Camacho I, Acosta Prieto JL, et al. Bibliometric analysis on current ergonomic trends in the international labor context. DYNA. 2024;91(234):70-5. DOI: 10.15446/dyna.v91n234.116012.
7. Acosta-Prieto JL, García-Dihigo J, Almeda-Barrios Y, et al. Diseño de equipos para medir indicadores psicofisiológicos valorativos de carga mental de trabajo. Univ Soc [Internet]. 2023 [citado 04/01/2025];15(S1):366-80. Disponible en: https://rus.ucf.edu.cu/index.php/rus/article/view/3772
8. Acosta Prieto JL, Abrante Leal D, García Dihigo J, et al. Análisis bibliométrico sobre la aplicación de indicadores fisiológicos para valorar trabajo mental. Rev Cubana Salud Trab [Internet]. 2024 [citado 04/01/2025];25(2). Disponible en: http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S1991-93952024000200010&script=sci_abstract&tlng=es
9. Eidman L, Basualdo Felleau SE. Adaptación y validación de la escala RED-tecnoestrés en población de estudiantes universitarios argentinos. Academo. 2021;8(2):178-88. DOI: 10.30545/academo.2021.jul-dic.7.
10. Venegas-Tresierra CE, Leyva-Pozo AC. La fatiga y la carga mental en los teletrabajadores: a propósito del distanciamiento social. Rev Esp Salud Pública [Internet]. 2020 [citado 04/01/2024];94. Disponible en: https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=7721498
11. Acosta-Prieto JL, Domínguez-Rivera DdlC, Cuello-Cuello Y. Valoración del comportamiento de indicadores de carga mental de trabajo en la succursal BANDEC del municipio Martí. Rev Cubana Adm Pública Empres [Internet]. 2023 [citado 04/01/2025];7(1). Disponible en: https://apye.esceg.cu/index.php/apye/article/download/260/292
12. Lazo de la Vega Pérez MP, Hernández Almirall PJ, Amador Romero FJ. Un programa para evaluar las exigencias mentales. Rev Cuban Salud Trabajo [Internet]. 2024 [citado 04/01/2025];13(3):3-6. Disponible en: https://revsaludtrabajo.sld.cu/index.php/revsyt/article/view/594
13. Acosta-Prieto JL. Análisis del comportamiento de indicadores relacionados con la carga mental en estudiantes de Ingeniería Industrial de la Universidad de Matanzas [tesis en Internet]. Matanzas: Universidad de Matanzas; 2022 [citado 04/01/2025]. Disponible en: http://rein.umcc.cu/handle/123456789/2323
14. Acosta-Prieto JL. Tecnología para la gestión de la carga mental en puestos de trabajo con demandas cognitivas. Aplicación en entidades cubanas [tesis en Internet]. Matanzas: Universidad de Matanzas; 2023 [citado 04/01/2025]. Disponible en: http://rein.umcc.cu/handle/123456789/2188
15. Acosta-Prieto JL, García-Dihigo J, Pérez Hernández MA. Software para evaluar el Indicador Tiempo de Reacción en estudios de trabajo mental. Avances [Internet]. 2023 [citado 04/01/2025];25(2):239-55. Disponible en: https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=8953064
16. Cuello-Cuello Y, Acosta-Prieto JL, Dueñas-Reyes E, et al. Modelo para evaluar carga mental de trabajo en puestos con altas demandas cognitivas. Rev Ergonomía Investig Desarro. 2024;6(2):35-45. DOI: 10.29393/EID6-11MEYJ40011.
17. Jo-de-Carvalho J, García-Dihigo JA. Tecnología para la valoración del trabajo mental en profesores de la Educción Superior. Caso Facultad de Derecho de Ipatinga, Brasil [tesis en Internet]. Matanzas: Universidad de Matanzas; 2011 [citado 04/01/2025]. Disponible en: https://rein.umcc.cu/handle/123456789/29
18. Almirall Hernández P. Efectos negativos del esfuerzo mental. Aspectos teóricos y metodológicos. Un método para su evaluación [tesis en Internet]. La Habana: Instituto de Medicina del Trabajo; 1986 [citado 04/01/2025]. Disponible en: https://pesquisa.bvsalud.org/portal/resource/pt/lil-80813
19. García-Dihigo JA. La ergonomía del personal dedicado a tareas intelectuales vinculadas a la industria azucarera [tesis]. Matanzas: Instituto Superior Agroindustrial “Camilo Cienfuegos”; 1988.
20. Defranc Balanzategui PO, Arellano Valdiviezo AI. Consideraciones sobre ergonomía física y cognitiva en el ámbito laboral. Más Vita. 2024;6(3):106-18. DOI: 10.47606/ACVEN/MV0244.
21. Ferrer-Velazquez F, Lozano-Minaya G. Manual de Ergonomía [Internet]. Madrid: Fundación Mapfre; 2006 [citado 04/01/2025]. Disponible en: https://docer.com.ar/doc/s5xs0
22. Kalsbeek JWH. Do you belive in sinus arrhytmia? Ergonomics. 1973;16(1):99-104. DOI: 10.1080/00140137308924485.
23. Torres Y, Rodríguez Y. Surgimiento y evolución de la ergonomía como disciplina: reflexiones sobre la escuela de los factores humanos y la escuela de la ergonomía de la actividad. Rev Fac Nac Salud Pública. 2021;39(2):1-9. DOI: 10.17533/udea.rfnsp.e342868.
24. Hyndman BW, Gregory JR. Spectral analysis of sinus arrhytmia during mental loading. Ergonomics. 1975;18(3):255-70. DOI: 10.1080/00140137508931460.
25. Hayano J, Yuda E. Pitfalls of assessment of autonomic function by heart rate variability. J Physiol Anthropol [Internet]. 2019 [citado 04/01/2025];38(1). Disponible en: https://link.springer.com/article/10.1186/s40101-019-0193-2
26. Li K, Rüdiger H, Ziemssen T. Spectral analysis of heart rate variability: time window matters. Front Neurol [Internet]. 2019 [citado 04/01/2025];10:545. Disponible en: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fneur.2019.00545/full
27. Almirall-Hernández PJ. Ergonomía cognitiva apuntes para su aplicacion en trabajo y salud [Internet]. La Habana: Instituto Nacional de Salud de los Trabajadores; 2000 [citado 04/01/2025]. Disponible en: https://www.academia.edu/download/50066962/ergonomia_cognitiva._apuntes_para_su_aplicacion_en_trabajo_y_salud.pdf
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