СПОСОБ ОЦЕНКИ ВРЕМЕНИ ВРАБАТЫВАНИЯ Российский патент 2009 года по МПК A61B3/00 

Изобретение относится к медицине и медицинской технике и предназначено для оценки времени врабатывания.

Успешность соревновательной деятельности спортсмена зависит не только от его функциональной подготовленности, но и от степени мобилизации функциональных резервов во время разминки и подготовки к соревнованиям для достижения состояния оптимальной работоспособности.

Известен способ оценки времени врабатывания методом эргографии путем регистрации амплитуды движения строго ограниченного звена тела человека [1]. Во время врабатывания амплитуда рабочих движений постепенно повышается и достигает максимального значения.

Недостатком способа является оценка времени врабатывания ограниченного числа мышечных групп организма человека.

Известен способ оценки времени врабатывания методом регистрации кожно-гальванической реакции [2]. Во время врабатывания величина кожно-гальванической реакции высокая, по окончании времени врабатывания уменьшается.

Недостатком способа является сложность регистрации кожно-гальванической реакции, низкая точность оценки времени врабатывания.

Известен способ оценки времени врабатывания путем регистрации частоты сердечных сокращений [3]. Время врабатывания оценивается по моменту выхода частоты сердечных сокращений на рабочий уровень.

Недостатком способа является то, что регистрируя реакцию частоты сердечных сокращений на физическую нагрузку, нельзя определенно сказать, отражает ли она состояние исполнительного органа - сердца, или связана с особенностями вегетативной регуляции сердечной деятельности [4].

На протяжении периода врабатывания в организме, как функциональной системе, происходят непрерывные изменения. При этом регуляция вегетативных функций в различных органах и системах организма протекает асинхронно [5].

В регуляторных процессах, происходящих в организме человека, доминирующая роль принадлежит центральной нервной системе, поэтому при оценке состояния человека необходимо оценивать состояние самой центральной нервной системы [6]. В качестве психофизиологических параметров, характеризующих состояние центральной нервной системы, используются психофизиологические параметры состояния зрительного анализатора, так как эффективность его функционирования зависит, прежде всего, от уровня функционирования центральной нервной системы [7].

Известен способ оценки времени врабатывания путем анализа динамики значений критической частоты световых мельканий [8].

Недостатком способа является низкая точность оценки времени врабатывания, обусловленная низкой точностью определения критической частоты световых мельканий.

Ни один из известных способов не может быть принят в качестве прототипа к предлагаемому способу оценки времени врабатывания.

Технический результат предлагаемого способа оценки времени врабатывания заключается в повышении достоверности оценки.

Технический результат достигается тем, что испытуемому задают тест с постоянной нагрузкой и предъявляют последовательность парных световых импульсов длительностью 200 мс, разделенных межимпульсным интервалом, равным 70 мс, повторяющихся через постоянный временной интервал 1 с; периодически методом последовательного приближения определяют пороговый межимпульсный интервал, при котором два импульса в паре сливаются в один, и строят график динамики порогового межимпульсного интервала в координатах «значение порогового межимпульсного интервала - время тестирования»; время врабатывания оценивают по времени выхода графика порогового межимпульсного интервала на «плато».

На фиг.1 представлена временная диаграмма последовательности парных световых импульсов, предъявляемых испытуемому в процессе тестирования, где t_и - длительность светового импульса; τ - длительность межимпульсного интервала; Т - длительность временного интервала повторения парных световых импульсов.

На фиг.2 представлена временная диаграмма изменения длительности межимпульсного интервала при определении его порогового значения.

На фиг.3 представлен график динамики порогового межимпульсного интервала при тестировании.

Предлагаемый способ оценки времени врабатывания осуществляется следующим образом. Испытуемому задают тест с постоянной нагрузкой и предъявляют последовательность парных световых импульсов длительностью 200 мс, разделенных начальным межимпульсным интервалом, равным 70 мс, повторяющихся через постоянный временной интервал 1 с (фиг.2, интервал времени 0-T₁).

В процессе тестирования периодически методом последовательного приближения определяют пороговый межимпульсный интервал, при котором два импульса в паре сливаются в один (фиг.2, интервал времени T₁-T₂). По полученным значениям порогового межимпульсного интервала строят график его динамики в координатах «значение порогового межимпульсного интервала - время тестирования». Время врабатывания оценивают по времени выхода графика порогового межимпульсного интервала на «плато» (горизонтальная часть графика).

Предлагаемый способ оценки времени врабатывания позволяет повысить достоверность оценки.

При предъявлении испытуемому последовательности парных световых импульсов длительностью t_и, разделенных межимпульсным интервалом τ>τ_пор, off-система зрительного анализатора после окончания первого импульса возбудится и сформирует сигнал, свидетельствующий о его окончании, поэтому у испытуемого возникает субъективное ощущение раздельности двух световых импульсов.

При уменьшении длительности межимпульсного интервала τ между двумя световыми импульсами восприятие зрительных импульсов затрудняется из-за влияния обратной маскировки, заключающейся в ухудшении восприятия первого по времени импульса вследствие предъявления второго импульса в непосредственной пространственно-временной близости с первым, а также прямой маскировки, при которой первый импульс влияет на качество восприятия второго [9]. Поэтому при уменьшении длительности межимпульсного интервала τ между двумя световыми импульсами до значения τ=τ_пор off-система зрительного анализатора после окончания первого импульса не успевает возбудится и сформировать сигнал, свидетельствующий о его окончании, и у испытуемого возникает ощущение субъективного слияния двух световых импульсов в паре в один.

Во время ответов на световые стимулы появляется вначале рецептивное поле (РП) нейрона небольшого размера. Затем регистрируемое РП расширяется, после чего ослабляется, фрагментируется и исчезает. Статистическая оценка показала, что исчезновение регистрируемого РП нейрона приходится на период от 100 до 200 мс после появления светового стимула [10]. После исчезновения РП нейронные структуры приходят в исходное состояние и становятся готовыми к восприятию нового стимула [11], поэтому длительность световых импульсов принята равной 200 мс.

Так как формирование зоны возбуждения РП заканчивается через 60-70 мс после предъявления светового стимула [11], длительность межимпульсного интервала принята равной 70 мс. При такой длительности межимпульсного интервала off-система зрительного анализатора после окончания первого светового импульса возбудится и сформирует сигнал, свидетельствующий о его прекращении.

При межстимульном интервале, равном 500 мс, эффекты маскировки отсутствуют или слабо выражены [12]. Для устранения эффекта маскировки между парами световых импульсов парные световые импульсы повторяются через постоянный временной интервал 1 с.

Выход графика порогового межимпульсного интервала в процессе тестирования на «плато» свидетельствует о том, что центральная нервная система находится в квазистационарном режиме, то есть процессы регуляции вегетативных функций во всех органах и системах организма закончены и весь организм действительно находится в состоянии оптимальной работоспособности.

Таким образом, предлагаемый способ отличается от известных новым свойством, обусловливающим получение положительного эффекта.

Пример. Испытуемый П., 22 лет, кандидат в мастера спорта по лыжным гонкам, выполнил тестирование с использованием велоэргометра модели ВЭ-05 "Ритм" ТУ 200 УССР 45-86 в положении сидя со скоростью педалирования 60 об/мин. Величина нагрузки постоянной мощности принималась равной 100% должного максимального потребления кислорода, определяемого по номограммам Б.П.Преварского. Во время тестирования врачом выполнялся постоянный контроль состояния испытуемого по его внешнему виду, частоте сердечных сокращений и артериальному давлению. Определение порогового межимпульсного интервала выполнялось в начале тестирования и через каждые 2 минуты педалирования.

Данные значений порогового межимпульсного интервала в процессе тестирования представлены в таблице, график динамики значений порогового межимпульсного интервала - на фиг.3.

Таблица Время тестирования, мин 0 2 4 6 Значение порогового межимпульсного интервала, мс 9.6 8,4 7,7 7,3 Время тестирования, мин 8 10 12 14 Значение порогового межимпульсного интервала, мс 7 7 7 7

Анализ графика порогового межимпульсного интервала в процессе тестирования показывает, что график выходит на плато через 8 минут тестирования. Это позволяет принять время врабатывания испытуемого, равным 8 минутам. По окончании этого времени процессы регуляции вегетативных функций во всех органах и системах организма закончены и весь организм действительно находится в состоянии оптимальной работоспособности.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет достоверно оценить значение времени врабатывания организма человека.

Источники информации

1. Горшков С.И., Золина З.М., Мойкин Ю.В. Методики исследований в физиологии труда. - М.: Медицина, 1974. - 311 с.

2. Бузунов В.А. Особенности соматической и вегетативной регуляции при работе малых групп мышц в зависимости от режима нагрузки // Физиология человека. - 1979. - Т.5. - №4. - С.607-613.

3. Майфат С.П., Малафеева С.Н. Контроль за физической подготовленностью в юношеском возрасте (период начальной спортивной специализации): Монография / Урал. гос. пед. ун-т. - Екатеринбург, 2003. - 132 с.

4. Карпман В.Л., Белоцерковский З.Б., Гудков И.А. Тестирование в спортивной медицине. - М.: Физкультура и спорт, 1988. - 208 с.

5. Зимкин Н.В. О вариативности структуры функциональной системы в процессе деятельности и при утомлении // Физиологический журнал СССР им. И.М.Сеченова. - 1984. - Т.LXX. - №12. - С.1593-1599.

6. Маслов Н.Б., Блощинский И.А., Максименко В.Н. Нейрофизиологическая картина генеза утомления, хронического утомления и переутомления человека-оператора // Физиология человека. - 2003. - Т.29. - №5. - С.123-133.

7. Кравков С.В. Глаз и его работа. Психофизиология зрения, гигиена освещения. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1950. - 531 с.

8. Бомштейн О.3., Шестаков В.А. Индивидуальные особенности вегетативного тонуса и его взаимосвязь с функциональным состоянием центральной нервной системы // Теория и практика физической культуры. - 1983. - №8. - С.18-20.

9. Кропотов Ю.Д., Пономарев В.А. Реакция нейронов и вызванные потенциалы в подкорковых структурах мозга при зрительном опознании. Сообщение IV. Эффект маскировки зрительных стимулов // Физиология человека. - 1987. - Т. 13. - №4. - С.561-566.

10. Шевелев И.А. Временная переработка сигналов в зрительной коре // Физиология человека. - 1997. - Т. 23. - №2. - С.68-79.

11. Подвигин Н.Ф. Динамические свойства нейронных структур зрительной системы. Л.: Наука, 1979. - 158 с.

12. Тароян Н.А., Мямлин В.В., Генкина О.А. Межполушарные функциональные отношения в процессе решения человеком зрительно-пространственной задачи // Физиология человека. - 1992. - Т.18. - №2. - С.5-14.

Изобретение относится к медицине и медицинской технике и предназначено для оценки времени врабатывания. Вспытуемому задают тест с постоянной нагрузкой и предъявляют последовательность парных световых импульсов длительностью 200 мс, разделенных межимпульсным интервалом, равным 70 мс, повторяющихся через постоянный временной интервал 1 с. Периодически методом последовательного приближения определяют пороговый межимпульсный интервал, при котором два импульса в паре сливаются в один. Строят график динамики порогового межимпульсного интервала в координатах: «значение порогового межимпульсного интервала - время тестирования». Время врабатывания оценивают по времени выхода графика динамики порогового межимпульсного интервала на «плато». Способ расширяет арсенал средств для оценки времени врабатывания. 1 табл., 3 ил.

Способ оценки времени врабатывания, заключающийся в том, что испытуемому задают тест с постоянной нагрузкой и предъявляют последовательность парных световых импульсов длительностью 200 мс, разделенных межимпульсным интервалом, равным 70 мс, повторяющихся через постоянный временной интервал 1 с; периодически методом последовательного приближения определяют пороговый межимпульсный интервал, при котором два импульса в паре сливаются в один, и строят график динамики порогового межимпульсного интервала в координатах «значение порогового межимпульсного интервала - время тестирования»; время врабатывания оценивают по времени выхода графика динамики порогового межимпульсного интервала на «плато».