СПОСОБ ОЦЕНКИ ВРЕМЕНИ ВРАБАТЫВАНИЯ Российский патент 2014 года по МПК A61B3/00 

Изобретение относится к спортивной медицине 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 параметров, характеризующих состояние центральной нервной системы, используются 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 [9].

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является 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» [10].

Недостатком способа является недостоверность оценки времени врабатывания. В данном способе величина нагрузки при оценке времени врабатывания принимается равной 100% должного максимального потребления кислорода, определяемого по номограммам Б.П. Преварского. Известно, что нагрузка, определяемая по номограммам, является усредненной. Однако одинаковые по интенсивности и длительности воздействия могут быть стресс-факторами для одного человека и не обладать этими свойствами для другого. По данным А.Н. Корженевского и соавторов [11] применение нагрузок одинакового объема и интенсивности приводит к росту функциональных возможностей лишь у 30-40% тренирующихся - у тех, для кого нагрузка оказалась оптимальной. Для более тренированных спортсменов эти нагрузки неэффективны, а для недостаточно подготовленных - неадекватны и ведут к переутомлению.

Технический результат предлагаемого способа заключается в обеспечении достоверности оценки индивидуального времени врабатывания при разных нагрузках.

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 динамики порогового межимпульсного интервала на «плато», причем новым является то, что вначале испытуемому задают тест с постоянной нагрузкой, равной 75% должного максимального потребления кислорода, затем тестирование повторяют через двое суток отдыха с нагрузкой, увеличенной на 50 Вт, до тех пор, пока график динамики порогового межимпульсного интервала не будет иметь нисходящий тренд;

индивидуальное время врабатывания при разной нагрузке определяют по предыдущим графикам порогового межимпульсного интервала, имеющим «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.3-6 представлены графики динамики порогового межимпульсного интервала при тестировании испытуемого Т., на фиг.7-9 - испытуемого Б.

Предлагаемый способ оценки времени врабатывания осуществляется следующим образом. Испытуемому задают тест с постоянной нагрузкой, равной 75% должного максимального потребления кислорода, 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». Тестирование выполняют до получения на графике «плато» (горизонтальная часть графика).

Тестирование повторяют через двое суток отдыха с нагрузкой, увеличенной, согласно рекомендациям [12] на 50 Вт, до тех пор, пока график динамики порогового межимпульсного интервала не будет иметь нисходящий тренд.

Время врабатывания при разной нагрузке оценивают по предыдущим графикам порогового межимпульсного интервала, имеющим «плато», по времени выхода графика на «плато».

Предлагаемый способ позволяет достоверно оценить индивидуальное время врабатывания при разных нагрузках.

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. В квазистационарном режиме наблюдается вариабельность значений порогового межимпульсного интервала, обусловленная стохастичностью центральной нервной системы как сложного биологического объекта.

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

Пример 1. Испытуемый Т., 22 лет, кандидат в мастера спорта по лыжным гонкам, выполнил тестирование с использованием велоэргометра модели «Kettler Xl» №7681-000 в положении сидя со скоростью педалирования 60 об/мин. Величина нагрузки постоянной мощности принята равной 195 Вт, соответствующей 75% 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 1, график динамики значений порогового межимпульсного интервала - на фиг.3.

Таблица 1 Время тестирования, мин 0 2 4 6 8 Значение порогового межимпульсного интервала, мс 7,9 7,5 6,7 6,5 6,1 Время тестирования, мин 10 12 14 16 18 Значение порогового межимпульсного интервала, мс 5,9 5,8 5,9 5,8 5,8

Анализ графика порогового межимпульсного интервала в процессе тестирования показывает, что график выходит на плато через 10 минут тестирования. Это позволяет принять время врабатывания испытуемого при нагрузке, равной 195 Вт, соответствующей 75% должного максимального потребления кислорода, равным 10 минутам.

Испытуемый Т. повторил тестирование через двое суток отдыха с нагрузкой, равной 245 Вт, соответствующей 94% должного максимального потребления кислорода, определяемого по номограммам Б.П. Преварского.

Данные значений порогового межимпульсного интервала в процессе тестирования представлены в таблице 2, график динамики значений порогового межимпульсного интервала - на фиг.4.

Таблица 2 Время тестирования, мин 0 2 4 6 8 Значение порогового межимпульсного интервала, мс 8,2 7,2 6,7 5,9 5,6 Время тестирования, мин 10 12 14 16 18 Значение порогового межимпульсного интервала, мс 5,5 5,6 5,6 5,5 5,5

Анализ графика порогового межимпульсного интервала в процессе тестирования показывает, что график выходит на плато через 8 минут тестирования. Это позволяет принять время врабатывания испытуемого при нагрузке, равной 245 Вт, соответствующей 94% должного максимального потребления кислорода, равным 8 минутам.

Испытуемый Т. повторил тестирование через двое суток отдыха с нагрузкой, равной 295 Вт, соответствующей 114% должного максимального потребления кислорода, определяемого по номограммам Б.П. Преварского.

Данные значений порогового межимпульсного интервала в процессе тестирования представлены в таблице 3, график динамики значений порогового межимпульсного интервала - на фиг.5.

Таблица 3 Время тестирования, мин 0 2 4 6 8 Значение порогового межимпульсного интервала, мс 7,8 6,4 5,7 5,3 5,2 Время тестирования, мин 10 12 14 16 18 Значение порогового межимпульсного интервала, мс 5,3 5,3 5,2 5,2 5,3

Анализ графика порогового межимпульсного интервала в процессе тестирования показывает, что график выходит на плато через 6 минут тестирования. Это позволяет принять время врабатывания испытуемого при нагрузке, равной 295 Вт, соответствующей 114% должного максимального потребления кислорода, равным 6 минутам.

Испытуемый Т. повторил тестирование через двое суток отдыха с нагрузкой, равной 345 Вт, соответствующей 132% должного максимального потребления кислорода, определяемого по номограммам Б.П. Преварского.

Данные значений порогового межимпульсного интервала в процессе тестирования представлены в таблице 4, график динамики значений порогового межимпульсного интервала - на фиг.6.

Таблица 4 Время тестирования, мин 0 2 4 6 8 Значение порогового межимпульсного интервала, мс 8 6,5 5,6 5,3 5,2 Время тестирования, мин 10 12 14 16 18 Значение порогового межимпульсного интервала, мс 5 5,1 4,9 5 4,8

Анализ графика порогового межимпульсного интервала в процессе тестирования показывает, что нагрузка, равная 345 Вт, соответствующая 132% должного максимального потребления кислорода, для испытуемого Т. является чрезмерной, так как график имеет нисходящий тренд.

Пример 2. Испытуемый Б., 20 лет, 1 разряд по лыжным гонкам, выполнил, аналогично испытуемому Т., тестирование при нагрузке постоянной мощности, равной 195 Вт, соответствующей 75% должного максимального потребления кислорода, определяемого по номограммам Б.П.Преварского.

Данные значений порогового межимпульсного интервала в процессе тестирования представлены в таблице 5, график динамики значений порогового межимпульсного интервала - на фиг.7.

Таблица 5 Время тестирования, мин 0 2 4 6 8 Значение порогового межимпульсного интервала, мс 7,4 6,8 6,5 6,4 6,1 Время тестирования, мин 10 12 14 16 18 Значение порогового межимпульсного интервала, мс 6 5,8 5,7 5,8 5,7

Анализ графика порогового межимпульсного интервала в процессе тестирования показывает, что график выходит на плато через 12 минут тестирования. Это позволяет принять время врабатывания испытуемого при нагрузке, равной 195 Вт, соответствующей 75% должного максимального потребления кислорода, равным 12 минутам.

Испытуемый Б. повторил тестирование через двое суток отдыха с нагрузкой, равной 245 Вт, соответствующей 94% должного максимального потребления кислорода, определяемого по номограммам Б.П. Преварского.

Данные значений порогового межимпульсного интервала в процессе тестирования представлены в таблице 6, график динамики значений порогового межимпульсного интервала - на фиг.8.

Таблица 6 Время тестирования, мин 0 2 4 6 8 Значение порогового межимпульсного интервала, мс 7,8 6,9 6,6 6,1 5,9 Время тестирования, мин 10 12 14 16 18 Значение порогового межимпульсного интервала, мс 5,6 5,6 5,5 5,6 5,5

Анализ графика порогового межимпульсного интервала в процессе тестирования показывает, что график выходит на плато через 10 минут тестирования. Это позволяет принять время врабатывания испытуемого при нагрузке, равной 245 Вт, соответствующей 94% должного максимального потребления кислорода, равным 10 минутам.

Испытуемый Б. повторил тестирование через двое суток отдыха с нагрузкой, равной 295 Вт, соответствующей 114% должного максимального потребления кислорода, определяемого по номограммам Б.П. Преварского.

Данные значений порогового межимпульсного интервала в процессе тестирования представлены в таблице 7, график динамики значений порогового межимпульсного интервала - на фиг.9.

Таблица 7 Время тестирования, мин 0 2 4 6 8 Значение порогового межимпульсного интервала, мс 7,6 6,6 6,2 5,9 5,4 Время тестирования, мин 10 12 14 16 18 Значение порогового межимпульсного интервала, мс 5,2 5 5 4,9 4,8

Анализ графика порогового межимпульсного интервала в процессе/ тестирования показывает, что нагрузка, равная 295 Вт, соответствующая 114% должного максимального потребления кислорода, для испытуемого Б. является чрезмерной, так как график имеет нисходящий тренд.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет достоверно оценить индивидуальное время врабатывания организма человека при разных нагрузках.

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.З., 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. Петухов И.В., Роженцов В.В., Алиев М.Т. Исследование точности оценок временных характеристик зрительного восприятия // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2007. - Т.144, №8. - С.236-237.

10. Патент 2367334 РФ, МПК А61В 3/00. Способ оценки времени врабатывания / Полевщиков М.М., Роженцов В.В.; опубл. 20.09.2009, Бюл. №26.

11. Корженевский А.Н., Дахновский B.C., Подливаев Б.А. Диагностика тренированности борцов // Теория и практика физической культуры. - 2004. - №2. - С.28-32.

12. Зайцева В.В., Сонькин В.Д., Бурчик М.В., Корниенко И.А. Оценка информативности эргометрических показателей работоспособности // Физиология человека. - 1997. - Т.23. - №6. - С.58-63.

Изобретение относится к спортивной медицине. Предъявляют тест с постоянной нагрузкой в виде последовательности парных световых импульсов, разделенных межимпульсным интервалом, повторяющихся через постоянный временной интервал. 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». При этом вначале испытуемому задают тест с постоянной нагрузкой, равной 75% должного максимального потребления кислорода, затем после отдыха тестирование повторяют с нагрузкой, увеличенной на 50 Вт, до тех пор, пока график динамики порогового межимпульсного интервала не будет иметь нисходящий тренд. Индивидуальное время врабатывания при разной нагрузке определяют по предыдущим графикам порогового межимпульсного интервала, имеющим «плато». Способ позволяет повысить достоверность оценки индивидуального времени врабатывания при разных нагрузках. 9 ил., 7 табл., 2 пр.

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», отличающийся тем, что вначале испытуемому задают тест с постоянной нагрузкой, равной 75% должного максимального потребления кислорода, затем после отдыха тестирование повторяют с нагрузкой, увеличенной на 50 Вт, до тех пор, пока график динамики порогового межимпульсного интервала не будет иметь нисходящий тренд; индивидуальное время врабатывания при разной нагрузке определяют по предыдущим графикам порогового межимпульсного интервала, имеющим «плато».