Способ контроля и оценки функциональных резервов сердечной и скелетных мышц и компьютерно-реализованная система для его реализации Российский патент 2024 года по МПК G16H50/20 A61B5/103 A61B5/02 

Изобретение относится к спортивной медицине, физиологии спорта и врачебного контроля функциональных резервов организма. Оно предназначено, прежде всего, для контроля и оценки подготовки спортсменов, где важно функциональное состояние организма под влиянием специфических нагрузок.

В циклических видах спорта от спортсмена требуется оценка и контроль функциональных показателей, чтобы контролировать адаптационные процессы в организме и предотвращения утомления и перетренированности. В источнике [Тимушкин, А.В. Совершенствование и оценка функциональной подготовленности в циклических видах спорта / А.В. Тимушкин // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия Акмеология образования. Психология развития. - 2010. - Т. 3. - № 2 (10). - С.61-63] отмечается целесообразность учета факторов аэробного и анаэробного обеспечения мышечной деятельности, как условия функциональной подготовленности спортсменов. В заявленном техническом решении это позволяет применить выбранный инструментарий для определения резерва сердца и скелетных мышц в покое и в нагрузке.

Непосредственным ограничением достижения высокого результата преодоления соревновательной дистанции в видах спорта является наступающее утомление. Тренировка организма для преодоления наступающего утомления или отделение его наступления при сохранении специальной физической работоспособности связано с повышением устойчивости и адаптационных резервов организма, что требует их постоянного контроля и оценки. Поэтому важным считается балльная оценка и самооценка исходного, текущего и оперативного функционального состояния организма спортсменов, что позволяет корректировать тренировочные воздействия.

Функциональный контроль в спорте позволяет оценить внешние и внутренние информационные параметры систем организма в покое и после физической нагрузки. Полученные показатели можно перевести на баллы для оценки резервов организма, адаптационного потенциала, утомления, переутомления, перезагрузки, перетренированности, что позволяет произвести раннюю диагностику наступления пред паталогических состояний.

Проблемы физических нагрузок и сохранения здоровья весьма актуальны в современном спорте высоких достижений [Иорданская, Ф.А. Мониторинг здоровья и функциональная подготовленность высококвалифицированных спортсменов в процессе учебно-тренировочной работы и соревновательной деятельности: монография / Ф.А. Иорданская, М.С. Юдинцева. - М.: Советский спорт, 2006. - 183 с.].

За последние 20 лет в спорте высших достижений и в юношеском спорте возросли физические нагрузки. При этом имеются исследования, в котором говорится, что спорт высших достижений может оказывать угнетающее действие на адаптационный потенциал организма спортсменов. Установлено, что, чем выше спортивная квалификация, тем больше угроза простудных заболеваний на пике физической формы - составляет 53% [Практические занятия по врачебному контролю / под общ. ред. А. Г. Дембо. - М.: Физкультура и спорт, 1970. - 118 с.].

В процессе тренировок спортсмен овладевает функциональной устойчивостью к стрессовым ситуациям как, например, к физическим нагрузкам различной интенсивности и соревновательной деятельности [Ванюшин, М.Ю. Адаптация кардиореспираторной системы спортсменов разных видов спорта и возраста к физической нагрузке / М.Ю. Ванюшин, Ю.С. Ванюшин. - Казань: ООО «Печать-Сервис-XXI век», 2011. - 138 с.]. В источнике представлен механизм адаптации кардиореспираторной системы спортсменов к физическим нагрузкам повышающейся мощности с выявлением типов реагирования. Это позволяет оценить уровень физической работоспособности.

Недостатком известного метода является комплексная оценка сердечно-сосудистой и дыхательной систем, для которой необходимы дорогостоящие аппаратно-программные комплексы: газоанализатор (Пневмотахограф ПТГ3-01 Казанского медфизприбора), объединённый с велоэргометром. Сложность также заключается в синхронизации одного прибора с другим (пневмотахографа и велоэргометра), и сложность во взаимодействии оборудования с исследуемым (измерение вентиляции легких исследуемого при надетой маски).

В работе авторов Высочин Ю.В. и др. [Высочин, Ю.В. Физиологические основы специальной подготовки футболистов: монография / Ю.В. Высочин, Ю.П. Денисенко, В.А. Чуев. - Набережные Челны: КамГИФК, 2007. - 176 с.] представлены современные аспекты механизма сокращения и расслабления скелетных мышц и построен принцип повышения физической работоспособности спортсменов. Авторами на основе анализа данных показателей произведена характеристика скорости сокращения, силы и скорости расслабления скелетных мышц. Для оценки по данной методике требуется расшифровка полимиограмм с использованием большого количества формул для их расчетов, что затрудняет получение быстрых итоговых результатов. Также необходима установка реабилитационно-диагностический комплекса (РДК), включающий комплект приборов, датчиков и различных приспособлений: специальное портативное разборное кресло, позволяющее создать стандартное положение; усилитель биопотенциалов и тензоусилитель; датчики тэнзодинамометрии; электроды для регистрации ЭМГ; 12-канальный шлейфовый осциллограф типа Н-106 или Н-117; реле времени; компьютер.

Недостатком данного аналога является необходимость наличия кабинета для установки оборудования, проведения диагностического оборудования: калибровки усилителей и тэнзоусилителей. Несмотря на то, что к данной методике разработана автоматизированная система регистрации и расшифровки статистической обработки на базе современного компьютера, отсутствует балльная система оценки и заключение в виде практических рекомендаций.

Известно изобретение по патенту RU 2773610 «Способ измерения гипертрофии скелетных мышц и комплекс для его реализации», который относится к медицине, а именно к способу и комплексу для измерения гипертрофии скелетных мышц. Сущностью является способ измерения гипертрофии скелетных мышц, заключается в том, что систему датчиков точно позиционируют на поверхности кожи над областью исследования в покое или при выполнении мышечных сокращений с нагрузкой с помощью стенда, включающего систему шаговых двигателей по координате X, Y и Z, которыми управляют сигналами с блока управления шаговыми двигателями с помощью команд оператора, введенных через персональный компьютер, регистрируют сигналы с измерительных электродов, ультразвукового (УЗ) датчика и датчиков силы, в результате совместного анализа сигналов электрического импеданса, электромиограммы, механомиограммы и УЗИ формируют оценку уровня гипертрофированности мышц путем анализа их функционального состояния, силы, жесткости, параметров мышечного объема и сопротивления мышечных структур, отличающийся тем, что регистрируют сигналы электрического импеданса с измерительных электродов, УЗ и механомиографические сигналы от датчиков силы для контроля силы прижатия измерительных датчиков к области интереса. Комплекс измерения гипертрофии скелетных мышц, состоящий из стенда, аппарата УЗИ и персонального компьютера (ПК), карты видеозахвата, стенд состоит из блока регистрации биосигналов, блока регистрации механических сигналов, блока управления шаговыми двигателями, оптического энкодера перемещения по оси Z, отличающийся тем, что имеются датчики силы для контроля силы прижатия измерительных датчиков к области интереса по оси Z и системы датчиков, включающей в себя электродную систему для регистрации электромиограммы и элетроимпеданса и линейный УЗ датчик, выходы блока регистрации биосигналов и блока регистрации механических сигналов соединены с ПК, выходы оптического энкодера перемещения по оси Z, датчиков силы по оси Z соединены со входом блока регистрации механических сигналов, выход электродной системы соединен со входом блока регистрации биосигналов, выход линейного УЗ датчика подключен к УЗИ-аппарату, выход которого соединен со входом карты видеозахвата, выход которой в свою очередь соединен с ПК, кроме того, блок управления шаговыми двигателями представляет собой систему шаговых двигателей по координатам X, Y и Z.

Недостатком данного способа является трудоёмкость организации работы в процессе проведения исследования, требует работы дипломированного специалиста. Для анализа полученных результатов требуется трудоемкий статистический анализ полученных данных. Данный способ не доступен в условиях образовательных учреждений, что сужает возможность его реализации.

Узкая специализированность данного способа затрудняет его широкое применение.

Известно изобретение по патенту RU 2652968 «Способ комплексной оценки показателей сердечно-сосудистой системы у спортсменов». Изобретение относится к медицине, а именно к спортивной медицине и кардиологии, и может быть использовано при оценке сердечно-сосудистой системы у занимающихся греко-римской борьбой на фоне экстремального снижения веса. В предсоревновательном периоде у борцов греко-римского стиля на фоне экстремального снижения веса дополнительно исследуют сыворотку крови, а именно калий, натрий, кальций, магний и глюкозу, и проводят пробы с физической нагрузкой, а именно велоэргометрию. При значениях в сыворотке крови калия от 3,5 до 5,4 ммоль/л, натрия от 135 до 155 ммоль/л, кальция от 2,1 до 2,6 ммоль/л, магния от 0,8 до 1,2 ммоль/л и глюкозы не более 5,5 ммоль/л и при проведении велоэргометрии с достижением максимальной ступени нагрузки за период времени до 21 минуты, и патологические процессы в миокарде не зафиксированы, то состояние сердечно-сосудистой системы борцов греко-римского стиля на фоне экстремального снижения веса оценивают как удовлетворительное с допуском к дальнейшим тренировкам и соревнованиям; при значениях калия ниже 3,4 ммоль/л, натрия ниже 134 ммоль/л, кальция ниже 2,0 ммоль/л, низкой концентрации магния не более 0,7 ммоль/л, уровне глюкозы от 5,6 до 6,2 ммоль/л, в результате проведения велоэргометрии максимальная мощность не достигнута, зафиксированы нарушения ритма: наджелудочковая, желудочковая экстрасистолия, субмаксимальная частота сердечных сокращений достигнута ранее максимальной мощности нагрузки и ранее 21 минуты, то состояние борцов оценивают как неудовлетворительное, без допуска к дальнейшим тренировкам и соревнованиям.

Недостатком данного способа является в первую очередь узкая направленность исследований и трудоёмкость получения результатов для формирования практических рекомендаций. Способ включает лабораторные исследования, что затрудняет работу со спортсменами в полевых условиях и в учебно-тренировочных сборах и в условиях соревнований, так как для получения анализов всегда требуется специалисты.

Известно изобретение по патенту RU 2373975 «Способ коррекции вегетативного баланса организма спортсменов». Изобретение относится к области медицины, а именно к физиотерапии и спортивной медицине. Регистрируют вариабельность ритма сердце в покое и рассчитывают: отношение LF/HF, индекс подкорковых нервных центров (ПАПНЦ), индекс напряжения (ИН), индекс вегетативного равновесия (ИВР), вегетативный показатель ритма (ВПР), показатель адекватности процессов регуляции (ПАПР). Затем повторяют исследование после предъявления умственного нагрузочного стресс-теста и при наличии в покое парасимпатического типа регуляции вегетативной нервной системы, когда LF/HF меньше 0,5; и/или ИН меньше или равен 50; и/или ИВР меньше или равен 35; и/или ВПР меньше или равен 3,5; и/или VLF больше 150 баллов и/или уменьшении ПАПР после умственного нагрузочного теста осуществляют воздействие на глаза красным или оранжевым цветом. Сеансы воздействия цветом осуществляют ежедневно от аппарата «АПЭК», с частотой следования импульса света 9,2+0,2 Гц, длительностью 5-6 с, попеременно на каждый глаз в течение 8 мин в первую половину дня после утренней тренировки, на курс 10 процедур, ежедневно. Способ расширяет арсенал средств для коррекции вегетативного баланса организма спортсменов.

Особенностью данного решения является использование методов физической терапии для повышения функциональных возможностей организма спортсменов весьма перспективно, так как они в подавляющем большинстве случаев не относятся к допингам.

Но нами отмечено, также необходимость использования данного способа требует наличие специалистов и отсутствие рекомендации и оценки функциональных возможностей организма спортсменов по видам спорта.

Известна методика определения резервных возможностей сердца «Методика С.А. Душанина» [Гибадуллин, И.Г. Компьютерная технология оценки функциональных и резервных возможностей организма в спорте / Гибадуллин, И.Г., Карленко В.П. // Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции: Современные стратегии развития легкоатлетического спорта в России, 2017. - С. 49-52], основанная по принципу регистрации электрокардиограммы в грудных отведения по Вильсону - V3R, V1, V2, V4, V5, V6, первой производной в грудных отведениях по Вильсону - dV3R, dV2, dV6. Она обеспечивает получение интегрированно-дифференцированной экспресс-информации о функциональных и резервных возможностях организма, с помощью которого определяется ряд показателей: ПАНО - порог анаэробного обмена, ОМЕ - общая метаболическая емкость (характеризует допустимый объем совокупности аэробных и анаэробных метаболических изменений при мышечной работе с интенсивностью на уровне МПК (максимальное потребление кислорода), АНАМЕ - анаэробная метаболическая емкость (емкость анаэробного источника энергообеспечения мышечной деятельности организма), АМЕ - аэробная метаболическая емкость (емкость аэробного источника энергообеспечения мышечной деятельности организма), МКФ - мощность креатинфосфатного источника энергообеспечения мышечной деятельности организма, МГЛ - мощность гликолитического источника энергообеспечения мышечной деятельности организма.

Однако в результате анализа показателей данная методика выводит показатели в условных единицах, что на наш взгляд усложняет процесс оценивания данных показателей, а 5-балльная шкала оценки резервов сердечной мышцы имеет широкий диапазон значений внутри одного интервала. Также нами отмечено, что с помощью этой методики можно оценить только резервы сердечной мышцы, что наш взгляд является узконаправленной, т.к. на конечный результат двигательной деятельности спортсменов влияют резервные возможности скелетных мышц, а также функциональное состояние сердечной мышцы и мышц ног на данный момент.

Суммируя обзор уровня техники, можно сделать вывод, что во всех вышеупомянутых способах используются широко распространенные и хорошо зарекомендовавшие себя диагностические тесты. Однако, по мнению заявителя, технической проблемой и наиболее характерными недостатками аналогов являются:

1 - сложность в синхронизации работы одного прибора с другим и сложность во взаимодействии оборудования с исследуемым;

2 - необходимость проведения калибровки диагностического оборудования;

3 - трудоёмкость организации работы в процессе проведения исследования и трудоемкий статистический анализ полученных данных;

4 - недоступность применения способа в условиях образовательных учреждений в связи с узкой специализацией способа и необходимость наличия специалистов по спорту;

5 - необходимость участия специалистов по спорту, либо из числа медперсонала, прошедших специальный курс обучения;

6 - отсутствие балльной системы оценки, заключения в виде практических рекомендаций спортсменов по видам спорта;

7 - представление расчетных показателей в условных единицах и широкий диапазон значений внутри одного интервала;

8 - необходимость дорогостоящих аппаратно-программных комплексов.

Заявленное техническое решение совпадает с выявленными аналогами по отдельным признакам, поэтому прототип не выявлен и формула изобретения составлена без ограничительной части.

Техническим результатом заявленного технического решения является создание способа контроля и оценки функциональных резервов сердечной и скелетных мышц, и компьютерно-реализованной системы (КРС) для его реализации, сочетающих автоматический расчет, учет, хранение, визуализацию динамики показателей резервных возможностей сердца, резервов скелетных мышц (по четырехглавой мышце бедра) и функциональных возможностей мышц ног и сердца, формирование выводов и рекомендаций по коррекции тренировочного процесса.

При этом достигается:

1 - упрощенность в синхронизации работы одного прибора с другим и сложность во взаимодействии оборудования с исследуемым;

2 - отсутствие необходимости проведения калибровки диагностического оборудования;

3 - снижение трудоёмкости организации работы в процессе проведения исследования и проведение автоматического статистического анализа полученных данных;

4 - универсальность применения способа условиях образовательных учреждений;

5 - отсутствие необходимости участия специалистов по спорту, либо из числа медперсонала, прошедших специальный курс обучения;

6 - применение балльной системы оценки, автоматического вывода заключения в виде практических рекомендаций спортсменов по видам спорта;

7 - представление расчетных показателей в балловых значениях, которые имеют значительно меньший диапазон значений внутри одного интервала;

8 - снижение затрат на дорогостоящие аппаратно-программные комплексы.

Сущностью заявленного технического решения является способ контроля и оценки функциональных резервов сердечной и скелетных мышц, заключающийся в том, что пользователь с помощью своего компьютерного устройства и сети интернет заходит в компьютерно-реализованную систему в подблок «Регистрация» Блока 1 и регистрирует исследуемого - вводит данные пользователя: имя, фамилию, отчество, дату рождения, вид спорта, квалификацию, пользователь заходит в подблок «Авторизация» Блока 1 и проводит авторизацию исследуемого - имя, фамилию, отчество; затем компьютерно-реализованная система в соответствии с программным алгоритмом автоматически перенаправляет пользователя в подблок «Резервные возможности сердца» Блока 2 для ввода данных, для этого пользователю необходимо провести измерения исследуемого с помощью электрокардиографа и провести анализ полученных показателей с помощью методики Душанина, которая основана на регистрации электрокардиограммы в грудных отведения по Вильсону - V3R, V1, V2, V4, V5, V6, первой производной в грудных отведениях по Вильсону - dV3R, dV2, dV6; для расчета показателей анаэробной метаболической емкости АНАМЕ, аэробной метаболической емкости АМЕ, общей метаболической емкости ОМЕ пользователь вводит в компьютерно-реализованную систему показатели высоты зубца R в мм и S в мм для грудных отведений V1, V2, RV3, V4, V5, V6 в поля ввода таблицы подблока «Резервные возможности сердца», дополнительно вводит показатели в поля мощности креатинфосфатного источника энергообеспечения МКФ в у.е, мощности гликолитического источника энергообеспечения МГЛ в у.е., мощности аэробного источника энергообеспечения МАИЭО в у.е., порога анаэробного обмена в у.е. ПАНО в у.е., отправляет введенные показатели в базу данных, программа автоматически сохраняет их в базе данных; пользователь переходит на вывод данных подблока «Резервные возможности сердца», программа автоматически выводит показатели из базы данных; для расчета показателей анаэробной метаболической емкости АНАМЕ, аэробной метаболической емкости АМЕ, общей метаболической емкости ОМЕ программа автоматически выполняет промежуточные расчеты резервных возможностей сердца РВС для каждого из отведений по формуле:

РВС = ,

где РВС - резервные возможности сердца в условных единицах; - высота зубца R в мм в грудных отведениях, - высота зубца S в мм в грудных отведениях;

программа автоматически рассчитывает АНАМЕ по формуле:

АНАМЕ = ,

где АНАМЕ - анаэробная метаболическая емкость в условных единицах, РВС₁ - резервные возможности сердца, рассчитанный для грудного отведения V₁, РВС₂ - резервные возможности сердца, рассчитанный для грудного отведения V₂, РВС₃ - резервные возможности сердца, рассчитанный для грудного отведения RV₃;

программа автоматически рассчитывает АМЕ по формуле:

АМЕ = ,

где АМЕ - аэробная метаболическая емкость в условных единицах, РВС₄ - резервные возможности сердца, рассчитанный для грудного отведения V₄, РВС₅ - резервные возможности сердца, рассчитанный для грудного отведения V₅, РВС₆ - резервные возможности сердца, рассчитанный для грудного отведения V₆;

программа автоматически рассчитывает ОМЕ по формуле:

ОМЕ = ,

где ОМЕ - общая метаболическая емкость в условных единицах, РВС₁-РВС₆ - резервные возможности сердца, рассчитанные для грудных отведения с V₁ по V₆;

программа автоматически рассчитывает %АМЕ по формуле:

%АМЕ = ,

где %АМЕ - искомый показатель аэробной метаболической емкости в процентах, АМЕ - аэробная метаболическая емкость в условных единицах, ОМЕ - общая метаболическая емкость в условных единицах;

программа автоматически рассчитывает %АНАМЕ по формуле:

%АНАМЕ = ,

где %АНАМЕ - искомый показатель анаэробной метаболической емкости в процентах, АНАМЕ - анаэробная метаболическая емкость в условных единицах, ОМЕ - общая метаболическая емкость в условных единицах;

программа автоматически определяет тип энергообеспечения сердечной мышцы по диапазону процентных значений анаэробной метаболической емкости %АНАМЕ и аэробной метаболической емкости %АМЕ выводит на экран монитора:

1 <= %АНАМЕ <= 11 и, соответственно, 89 <= %АМЕ >= 99 - 1 тип;

12 <= %АНАМЕ <= 20 и, соответственно, 80 <= %АМЕ <= 88 - 2 тип;

21 <= %АНАМЕ<= 29 и, соответственно, 71 <= %АМЕ <= 79 - 3 тип;

30 <= %АНАМЕ <= 38 и, соответственно, 62 <= %АМЕ <= 70 - 4 тип;

%АНАМЕ>= 39 и, соответственно, %АМЕ <= 61 - 5 тип;

в результате расчетов аэробной метаболической емкости АМЕ и анаэробной метаболической емкости АНАМЕ в условных единицах и заполнения полей мощности креатинфосфатного источника энергообеспечения МКФ, мощности гликолитического источника энергообеспечения МГЛ, мощности аэробного источника энергообеспечения МАИЭО, порога анаэробного обмена ПАНО в условных единицах и их отправки в базу данных, программа автоматически производит перерасчет этих показателей в баллы;

при этом балловые значения определяются по 10-балльной шкале:

баллы АНАМЕ АМЕ ОМЕ МКФ МГЛ МАИЭО ПАНО 1 1 - 16 1-162 1-215 1-10 1-11 1-49 1-59 2 16,1- 32 162,1-180 215,1-240 10,1-16 11,1-16 49,1-53 59,1-61 3 32,1-48 180,1-198 240,1-265 16,1-22 16,1-21 53,1-57 61,1-63 4 48,1-64 198,1-216 265,1-290 22,1-28 21,1-26 57,1-61 63,1-65 5 64,1-80 216,1-234 290,1-315 28,1-34 26,1-31 61,1-65 65,1-67 6 80,1-96 234,1-252 315,1-340 34,1-40 31,1-36 65,1-69 67,1-69 7 96,1-112 252,1-270 340,1-365 40,1-46 36,1-41 69,1-73 69,1-71 8 112,1-128 270,1-288 365,1-390 46,1-52 41,1-46 73,1-77 71,1-73 9 128,1-144 288,1-294 390,1-415 52,1-58 46,1-51 77,1-81 73,1-75 10 144,1-300 294,1-300 415,1-600 58,1-100 51,1-100 81,1-100 75,1-100

затем программой автоматически суммируются баллы, в результате по диапазону баллов делается оценка резервных возможностей сердечной мышцы:

очень низкий - 7-28 баллов;

низкий - 29-35 баллов;

ниже среднего - 36-42;

средний - 43-49;

выше среднего - 50-56;

высокий - 57-70;

таким образом, программа автоматически выводит рекомендации:

- 7-28 баллов - очень низкие сократительные и резервные возможности сердечной мышцы; не форсировать нагрузку анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, суммарные нагрузки анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, должны быть не большого объема - до 5%; рекомендуется выполнять единоразовую максимальную нагрузку при ЧСС 180 уд./мин и выше не больше 1,5 минуты, с отдыхом до полного восстановления 100-120 уд./мин при не высоком объеме выполненной работе и не чаще 1 раза за 2 недели; не форсировать объемную нагрузку аэробного характера при ЧСС до 170 уд./мин; рекомендуется аэробная нагрузка развивающего характера от 2 до 4 часов, не чаще 1 раза в неделю; рекомендуются тренировки с постепенным повышением нагрузок; большие объемные нагрузки аэробного или анаэробного характера выполнять при контроле ЧСС; участие в соревнованиях не чаще 1 раза за 2 недели; при форсировании нагрузки очень большая вероятность перетренированности;

29-35 баллов - низкие сократительные и резервные возможности сердечной мышцы; не форсировать нагрузку анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, суммарные нагрузки анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, должны быть не большого объема - до 10%; рекомендуется выполнять единоразовую максимальную нагрузку при ЧСС 180 уд./мин и выше до 2 минут, с отдыхом до полного восстановления 100-120 уд./мин при не высоком объеме выполненной работе и не чаще 1 раза за 2 недели; не форсировать объемную нагрузку аэробного характера при ЧСС до 170 уд./мин рекомендуется аэробная нагрузка развивающего характера от 2 до 4 часов, не чаще 1 раза в неделю; рекомендуются тренировки с постепенным повышением нагрузок; большие объемные нагрузки аэробного или анаэробного характера выполнять при контроле ЧСС; участие в соревнованиях не чаще 1 раза за 2 недели; при форсировании нагрузки большая вероятность перетренированности;

36-42 баллов - ниже среднего сократительные и резервные возможности сердечной мышцы; не форсировать нагрузку анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, суммарные нагрузки анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, должны быть не большого объема - до 15%; рекомендуется выполнять единоразовую максимальную нагрузку при ЧСС 180 уд./мин и выше до 4-х минут, с отдыхом до полного восстановления 100-120 уд./мин при не высоком объеме выполненной работе и не чаще 1-2 раза за 2 недели; не форсировать объемную нагрузку аэробного характера при ЧСС до 170 уд./мин рекомендуется аэробная нагрузка развивающего характера от 3 до 5 часов, не чаще 1 раза в неделю; рекомендуются тренировки с постепенным повышением нагрузок; большие объемные нагрузки аэробного или анаэробного характера выполнять при контроле ЧСС; участие в соревнованиях не чаще 1 раза за 1,5-2 недели; при форсировании нагрузки есть вероятность перетренированности;

43-49 баллов - среднего характера сократительные и резервные возможности сердечной мышцы; не форсировать нагрузку анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, суммарные нагрузки анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, должны быть - до 20%; рекомендуется выполнять единоразовую максимальную нагрузку при ЧСС 180 уд./мин и выше до 6 минут, с отдыхом до полного восстановления 100-120 уд./мин и не чаще 1 раз за 1 неделю; рекомендуется аэробная нагрузка развивающего характера от 3 до 6 часов, не чаще 1 раза в неделю; рекомендуются тренировки с постепенным повышением нагрузок; большие объемные нагрузки аэробного или анаэробного характера выполнять при контроле ЧСС; участие в соревнованиях не чаще 1 раз за 1 неделю;

50-56 баллов - высокие сократительные и резервные возможности сердечной мышцы; суммарные нагрузки анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, должны быть - до 25%; рекомендуется выполнять единоразовую максимальную нагрузку при ЧСС 180 уд./мин и выше до 8 минут, с отдыхом до полного восстановления 100-120 уд./мин и не чаще 1-2 раза за 1 неделю; рекомендуется аэробная нагрузка развивающего характера от 3 до 6 часов, не чаще 2 раза в неделю; рекомендуются тренировки с постепенным повышением нагрузок; большие объемные нагрузки аэробного или анаэробного характера выполнять при контроле ЧСС; участие в соревнованиях не чаще 2 раза за 1 неделю;

57-70 баллов - очень высокие сократительные и резервные возможности сердечной мышцы; суммарные нагрузки анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, должны быть - до 30%; рекомендуется выполнять единоразовую максимальную нагрузку при ЧСС 180 уд./мин и выше до 10-ти минут, с отдыхом до полного восстановления 100-120 уд./мин и не чаще 2 раза за 1 неделю, также допускаются интервальные скоростные тренировки на неполном восстановлении, не чаще 1 раз за 2 недели; рекомендуется аэробная нагрузка развивающего характера от 3 до 6 часов, не чаще 3 раза в неделю; большие объемные нагрузки аэробного или анаэробного характера выполнять при контроле ЧСС; участие в соревнованиях не чаще 2 раза за 1 неделю;

пользователь переходит в подблок «Миография» Блока 2 во ввод данных, для этого пользователь проводит измерения исследуемого с помощью электромиографа, сбор данных проводится: для медиальной широкой мышцы бедра MVM - musculus vastus medialis, электроды располагают на расстоянии 2 см друг от друга под косым углом 55 градусов на 2 см медиальнее верхнего края надколенника, электроды располагают в дистальной трети мышцы; для латеральной широкой мышцы бедра MVL - musculus vastus lateralis, два активных электрода 2 см друг от друга располагаются на 3-5 см выше надколенника под косым углом латеральнее срединной линии; после команды «Старт» включается запись, в это же время исследуемый должен выполнить 5 максимальных выпрыгиваний вверх из исходного положения глубокий присед, при этом испытуемый выполняет прыжки максимально быстро, подряд с максимально глубоким приседанием и максимальной интенсивностью в каждом прыжке;

в результате проведения теста пользователь вводит данные исследуемого в компьютерно-реализованную систему, а именно 4 показателя:

А (макс.) для MVM в микровольтах - максимальный показатель электрической активности медиальной широкой мышцы бедра в серии упражнений;

А (ср.) для MVM в микровольтах - усредненный показатель электрической активности медиальной широкой мышцы бедра в серии упражнений;

А (макс.) для MVL в микровольтах - максимальный показатель электрической активности латеральной широкой мышцы бедра в серии упражнений;

А (ср.) для MVL в микровольтах - усредненный показатель электрической активности латеральной широкой мышцы бедра в серии упражнений;

пользователь отправляет введенные показатели в базу данных, программа автоматически сохраняет их в базе данных;

пользователь переходит на вывод данных подблока «Миография», программа автоматически выводит показатели из базы данных;

в результате ввода показателей А (макс.) для медиальной широкой мышцы бедра MVM, А (ср.) для медиальной широкой мышцы бедра MVM, А (макс.) для латеральной широкой мышцы бедра MVL, А (ср.) для латеральной широкой мышцы бедра MVL программа автоматически переводит их в баллы по 10-балльной шкале:

баллы А (макс.) для MVM, мВ А (ср.) для MVM, мВ А (макс.) для MVL, мВ А (ср.) для MVL, мВ 1 1-999 1-499 1-999 1-499 2 1000-1499 500-749 1000-1499 500-749 3 1500-1999 750-999 1500-1999 750-999 4 2000-2499 1000-1249 2000-2499 1000-1249 5 2500-2999 1250-1499 2500-2999 1250-1499 6 3000-3499 1500-1749 3000-3499 1500-1749 7 3500-3999 1750-1999 3500-3999 1750-1999 8 4000-4499 2000-2249 4000-4499 2000-2249 9 4500-4999 2250-2499 4500-4999 2250-2499 10 >=5000 >= 2500 >=5000 >= 2500

где мВ - микровольты;

затем программой автоматически суммируются баллы, в результате по диапазону баллов делается оценка резервов скелетных мышц:

очень низкий - 4-12 баллов;

низкий - 13-16 и ниже

ниже среднего - 17-20;

средний - 21-24;

выше среднего - 25;

высокий - 29-30;

таким образом, программа автоматически выводит выводы и рекомендации:

4-12 баллов - очень низкие силовые и скоростно-силовые способности четырехглавой мышцы бедра, рекомендуется увеличение времени на развитие абсолютной силы, суммарная нагрузка развития абсолютной силы рекомендуется - 30%;

13-16 баллов - низкие силовые и скоростно-силовые способности четырехглавой мышцы бедра, рекомендуется увеличение времени на развитие абсолютной силы, суммарная нагрузка развития абсолютной силы рекомендуется - 25%;

17-20 баллов - ниже среднего силовые и скоростно-силовые способности четырехглавой мышцы бедра, рекомендуется увеличение времени на развитие абсолютной силы, суммарная нагрузка развития абсолютной силы рекомендуется - 20% и на развитие скоростно-силовых способностей - 20%;

21-24 баллов - среднего характера силовые и скоростно-силовые способности четырехглавой мышцы бедра, рекомендуется увеличение времени на развитие силовой выносливости, суммарная нагрузка развития силовой выносливости рекомендуется - 20%, на развитие скоростно-силовых способностей - 10%;

25-28 баллов - высокие силовые и скоростно-силовые способности четырехглавой мышцы бедра, рекомендуется увеличение времени на развитие силовой выносливости, суммарная нагрузка развития силовой выносливости рекомендуется - 25%;

29-30 баллов - очень высокие силовые и скоростно-силовые способности четырехглавой мышцы бедра, рекомендуется увеличение времени на развитие силовой выносливости, суммарная нагрузка развития силовой выносливости рекомендуется - 30%;

пользователь переходит в подблок «Велоэргометрия» Блока 2 во ввод данных, для этого пользователю необходимо провести измерения исследуемого с помощью велоэргометра и пульсометра для фиксации ЧСС; исследуемый садится на велоэргометр и крутит педали с начальной нагрузкой в 30 Вт с 75-80 оборотов в минуту, нагрузка повышается постепенно в конце каждой минуты с шагом в 15 Вт;

в ходе проведения нагрузочного теста в конце каждой ступени нагрузки пользователь вводит в компьютерно-реализованную систему данные ЧСС и характера дыхания исследуемого, причем в компьютерно-реализованной системе (КРС) характер дыхания определяется как:

ритмичное - выбирается, когда ритм дыхания немного учащенный, но ровный, без срывов, человек способен дышать как через рот, так и через нос;

интенсивное - выбирается, когда интенсивность дыхательной активности возрастает, человек в состоянии дышать только через ротовую полость, объемов носового дыхания уже не хватает, частота дыхания резко повышается;

усиленное - выбирается, когда дыхание исследуемого поверхностное, частое, с напряжением, с ощущением недостатка воздуха и выдох производится с усилием, причем данный характер дыхания сопровождается ощущением «жжением» в мышцах;

пользователь отправляет введенные показатели в базу данных, при этом программа автоматически производит необходимые расчеты и сохраняет их в базе данных;

пользователь переходит на вывод данных подблока «Велоэргометрия», программа автоматически выводит показатели из базы данных в виде таблицы: прогнозируемая нагрузка в Втах Вт при ЧСС, равная 190 уд./мин, абсолютные и балловые значения показателей потенциальные возможности сердца ПВС, порог аэробного обмена мышц ног ПАО, порог анаэробного обмена мышц ног ПАНОм;

для расчета прогнозируемой нагрузки исследуемого компьютерно-реализованная система выбирает все показатели нагрузки и ЧСС, основываясь на характере дыхания: компьютерно-реализованная система выбирает показатели нагрузки и ЧСС до момента, где характер дыхания был отмечен, как «интенсивное» включительно; для расчета прогнозируемой нагрузки исследуемого при ЧСС, равной 190 уд./мин применяется аппроксимация линейной функцией по методу наименьших квадратов, где применяется уравнение линейной зависимости: y = ax+b; для расчетов значение «y» известно, а значение «х» - нет; подставляя в уравнение линейной зависимости наше значение, получаем: 190 = ax+b, поэтому данное уравнение преобразуется в уравнение:

где - прогнозируемая нагрузка в Вт при ЧСС, равной 190 уд./мин, a и b - коэффициенты, которые находятся по формуле, по которой программа считает автоматически:

,

где Σ - алгебраическая сумма, n - в данном случае верхняя граница суммирования, характеризующее общее количество измерений, i=1 - индекс суммирования, - показатели нагрузки в Вт, - показатели ЧСС в уд./мин.;

для этого необходимо сделать вспомогательные расчеты, которые выполняются программой автоматически:

найти сумму произведений показателей ЧСС и показателей нагрузки и по формуле:

,

где Σ - алгебраическая сумма, n - в данном случае верхняя граница суммирования. характеризующее общее количество измерений, i=1 - индекс суммирования, - показатели нагрузки в Вт, - показатели ЧСС в уд./мин;

найти сумму показателей нагрузки:

,

где Σ - алгебраическая сумма, n - в данном случае верхняя граница, характеризующее общее количество измерений, i=1 - индекс суммирования, - показатели нагрузки в Вт;

найти сумму показателей ЧСС:

,

где Σ - алгебраическая сумма, n - в данном случае верхняя граница суммирования, характеризующее общее количество измерений, i=1 - индекс суммирования, - показатели ЧСС в уд./мин;

найти сумму квадратов показателей нагрузки:

,

где Σ - алгебраическая сумма, n - в данном случае верхняя граница суммирования, характеризующее общее количество измерений, i=1 - индекс суммирования, - показатели нагрузки в Вт;

таким образом, определяются коэффициенты а и b для уравнения y = ax+b, а для расчетов, где «y» известен, находится «x»:

где - прогнозируемая нагрузка исследуемого в Вт при ЧСС, равной 190 уд./мин, a и b - коэффициенты, которые находятся по формуле

,

где Σ - алгебраическая сумма, n - в данном случае верхняя граница суммирования, характеризующее общее количество измерений, i=1 - индекс суммирования, - показатели нагрузки в Вт, - показатели ЧСС в уд./мин.;

программой автоматически определяются абсолютные значения потенциальных возможностей сердца ПВС по формуле:

где ПВС - потенциальные возможности сердца, - прогнозируемая нагрузка в Вт при ЧСС, равной 190 уд./мин, 13,3 - количество кислорода в мл, которое тратится на выполнение работы в 1 Вт; m - масса тела исследуемого;

в результате программа автоматически производит перерасчет показателя потенциальные возможности сердца ПВС в баллы по полу:

- для мужчин:

ПВС <= 44,9 - 1 балл;

45<= ПВС <= 49,9 - 2 балла;

50 <= ПВС <= 54,9 - 3 балла;

55 <= ПВС <= 59,9 - 4 балла;

60 <= ПВС <= 64,9 - 5 баллов;

65 <= ПВС <= 69,9 - 6 баллов;

70 <= ПВС <= 74,9 - 7 баллов;

75 <= ПВС <= 79,9 - 8 баллов;

80 <= ПВС <= 84,9 - 9 баллов;

ПВС >= 85,9 - 10 баллов;

- для женщин:

ПВС <= 39,9 - 1 балл;

40<= ПВС <= 44,9 - 2 балла;

45 <= ПВС <= 49,9 - 3 балла;

50 <= ПВС <= 54,9 - 4 балла;

55 <= ПВС <= 59,9 - 5 баллов;

60 <= ПВС <= 64,9 - 6 баллов;

65 <= ПВС <= 69,9 - 7 баллов;

70 <= ПВС <= 74,9 - 8 баллов;

75 <= ПВС <= 79,9 - 9 баллов;

ПВС >= 80 - 10 баллов;

программой автоматически определяются абсолютные значения порога аэробного обмена мышц ног ПАО по формуле:

где ПАО - порог аэробного обмена мышц ног, - нагрузка в Втах в момент, когда у исследуемого тип дыхания был отмечена как «интенсивное» при выполнении нагрузочного теста, 13,3 - количество кислорода, в мл которая тратится на выполнение работы в 1 Вт, m - масса тела исследуемого;

в результате программа автоматически производит перерасчет показателя порог аэробного обмена мышц ног ПАО в баллы по полу:

- для мужчин:

ПАО <= 23,1 - 1 балл;

23,2 <= ПАО <= 26,6 - 2 балла;

26,7 <= ПАО <= 29,9 - 3 балла;

30 <= ПАО <= 33,3 - 4 балла;

33,4 <= ПАО <= 36,6 - 5 баллов;

36,7 <= ПАО <= 39,9 - 6 баллов;

40 <= ПАО <= 43,3 - 7 баллов;

43,4 <= ПАО <= 46,6 - 8 баллов;

46,7 <= ПАО <= 49,9 - 9 баллов;

ПАО >= 50 - 10 баллов;

- для женщин:

ПАО <= 20 - 1 балл;

20,1 <= ПАО <= 23,3 - 2 балла;

23,4 <= ПАО <= 26,7 - 3 балла;

26,8 <= ПАО <= 30 - 4 балла;

30,1 <= ПАО <= 33,4 - 5 баллов;

33,5 <= ПАО <= 36,7 - 6 баллов;

36,8 <= ПАО <= 40 - 7 баллов;

40,1 <= ПАО <= 43,4 - 8 баллов;

43,5 <= ПАО <= 46,7 - 9 баллов;

ПАО >= 46,8 - 10 баллов;

программой автоматически определяются абсолютные значения порога анаэробного обмена мышц ног ПАНОм по формуле:

,

где ПАНОм - порог анаэробного обмена мышц ног, - нагрузка в Втах в момент, когда у исследуемого тип дыхания был отмечен как «усиленное» при выполнении нагрузочного теста, 13,3 - количество кислорода в мл, которое тратится на выполнение работы в 1 Вт, m - масса тела исследуемого;

в результате программа автоматически производит перерасчет показателя порог анаэробного обмена мышц ног ПАНОм в баллы по полу:

- для мужчин:

ПАНОм <= 29,9 - 1 балл;

30 <= ПАНОм <= 33,3 - 2 балла;

33,4 <= ПАНОм <= 36,6 - 3 балла;

36,7 <= ПАНОм <= 39,9 - 4 балла;

40 <= ПАНОм <= 43,3 - 5 баллов;

43,4 <= ПАНОм <= 46,6 - 6 баллов;

46,7 <= ПАНОм <= 49,9 - 7 баллов;

50 <= ПАНОм <= 53,3 - 8 баллов;

53,4 <= ПАНОм <= 56,6 - 9 баллов;

ПАНОм >= 56,7 - 10 баллов;

- для женщин:

ПАНОм <= 26.6- 1 балл;

26,7 <= ПАНОм <= 29,9 - 2 балла;

30 <= ПАНОм <= 33,3 - 3 балла;

33,4 <= ПАНОм <= 36,6 - 4 балла;

36,7 <= ПАНОм <= 39,9 - 5 баллов;

40 <= ПАНОм <= 43,3 - 6 баллов;

43,4 <= ПАНОм <= 46,6 - 7 баллов;

46,7 <= ПАНОм <= 49,9 - 8 баллов;

50 <= ПАНОм <= 53,3 - 9 баллов;

ПАНОм >= 53,4 - 10 баллов;

затем программой автоматически суммируются баллы: потенциальные возможности сердца ПВС, порог аэробного обмена мышц ног ПАО, порог анаэробного обмена мышц ног ПАНОм, в результате по диапазону баллов делается оценка функциональных возможностей мышц ног и сердца:

очень низкий - 3-9 баллов

низкий - 10-12 и ниже

ниже среднего - 13-15

средний - 16-18

выше среднего - 19-21

высокий - 22-30;

таким образом, программа автоматически выводит выводы и рекомендации:

3-9 баллов - очень низкие функциональные возможности мышц ног и сердца; рекомендуется повысить ударный объем сердца при помощи длительных циклических аэробных нагрузок от 2 до 4 часов, не чаще 2 раза за 1 неделю, при ЧСС 120-150 уд./мин; повышение силовой выносливости мышц ног при помощи статических и статодинамических упражнений силовых упражнений с собственным весом тела - от 40 мин до 1,5 часов, не чаще 2 раза за 1 неделю;

10-12 баллов - низкие функциональные возможности мышц ног и сердца; рекомендуется повысить ударный объем сердца при помощи длительных циклических аэробных нагрузок от 3 до 6 часов, не чаще 3 раза за 1 неделю, при ЧСС 120-150 уд./мин; повышение силовой выносливости мышц ног при помощи статических и статодинамических упражнений силовых упражнений с собственным весом тела от 1 до 1,5 часов, не чаще 2 раза за 1 неделю;

13-15 баллов - ниже среднего функциональные возможности мышц ног и сердца; рекомендуется повысить ударный объем сердца при помощи длительных циклических аэробных нагрузок от 3 до 6 часов, не чаще 3 раза за 1 неделю, при ЧСС 120-150 уд./мин; повышение силовой выносливости или аэробной мощности мышц ног рекомендуется выполнять при помощи статических и статодинамических упражнений силовых упражнений с собственным весом тела от 1 до 1,5 часов, не чаще 2 раза за 1 неделю; повышение силовой анаэробной мощности мышц ног рекомендуется выполнять с помощью циклической горной подготовки от 1 до 2 часов не чаще 2 раза за 1 неделю;

16-18 баллов - средние функциональные возможности мышц ног и сердца; рекомендуется повысить ударный объем сердца при помощи длительных циклических аэробных нагрузок - от 3 до 6 часов, не чаще 2 раза за 1 неделю, при ЧСС 120-150 уд./мин; повышение силовой выносливости или аэробной мощности мышц ног рекомендуется выполнять при помощи статических и статодинамических упражнений силовых упражнений с собственным весом тела от 1 до 2 часов, не чаще 2 раза за 1 неделю; повышение силовой анаэробной мощности мышц ног рекомендуется выполнять с помощью циклической горной подготовки от 1,5 до 2,5 часов не чаще 2 раза за 1 неделю; повышение анаэробного порога или скоростной выносливости, рекомендуется с помощью темповой работы 30-40 минут, на пульсе 170-180 уд./мин - в 4-й зоне мощности, не чаще 1 раз за 1,5-2 недели; скоростную работу в 5-й зоне мощности на пульсе 180 уд./мин и выше выполнять до 8 минут, не чаще 1 раз 1,5-2 недели;

19-21 баллов - высокие функциональные возможности мышц ног и сердца; поддержание общей выносливости рекомендуется при помощи длительных циклических аэробных нагрузок - от 3 до 6 часов, не чаще 1 раза за 1 неделю, при ЧСС 120-150 уд./мин; повышение силовой выносливости или аэробной мощности мышц ног рекомендуется выполнять при помощи статических и статодинамических упражнений силовых упражнений с собственным весом тела от 1 до 2 часов, не чаще 1 раза за 2 недели; повышение силовой анаэробной мощности мышц ног рекомендуется выполнять с помощью циклической подготовки по пересеченной местности от 2 до 3 часов не чаще 3 раза за 1 неделю; повышение анаэробного порога или скоростной выносливости, рекомендуется с помощью темповой работы 30-40 минут, на пульсе 170-180 уд./мин - в 4-й зоне мощности, не чаще 1 раз в неделю; скоростную работу в 5-й зоне мощности на пульсе 180 уд./мин и выше выполнять до 10 минут, не чаще 1 раз за неделю;

22-30 баллов - очень высокие функциональные возможности мышц ног и сердца; поддержание общей выносливости рекомендуется при помощи длительных циклических аэробных нагрузок от 3 до 6 часов, не чаще 1 раза за 1 неделю, при ЧСС 120-150 уд./мин; повышение силовой анаэробной мощности мышц ног рекомендуется выполнять с помощью циклической подготовки по пересеченной местности от 2 до 4 часов не чаще 3 раза за 1 неделю; повышение анаэробного порога или скоростной выносливости, рекомендуется с помощью темповой работы 30-40 минут, на пульсе 170-180 уд./мин - в 4-й зоне мощности, не чаще 2 раза в неделю; скоростную работу в 5-й зоне мощности на пульсе 180 уд./мин и выше выполнять до 12 минут, не чаще 2 раза за неделю.

2. Компьютерно-реализованная система (КРС) для реализации способа по п.1, содержит страницу Главная, где представлено назначение, содержание и ход работы в компьютерно-реализованной системе и два блока:

Блок 1 - регистрации, авторизации и выхода, содержит три подблока:

- подблок «Регистрация» с возможностью ввода данных исследуемого: имени, фамилии, отчества, даты рождения, вида спорта, квалификации и сохранениях этих данных в базе данных;

- подблок «Авторизация» с возможностью ввода данных исследуемого: имени, фамилии, отчества;

- подблок «Выход» с возможностью выхода из КРС;

Блок 2 - ввода, вывода, сбора, учета, хранения параметров в базе данных и их дальнейшей визуализации и содержит три подблока: «Резервные возможности сердца», «Миография», «Велоэргометрия»;

подблок «Резервные возможности сердца» содержит:

- Ввод данных - содержит поля для ввода показателей R - высота зубца R в мм, и S - высота зубца S в мм для грудных отведений V1, V2, RV3, V4, V5, V6, МКФ - мощность креатинфосфатного источника энергообеспечения в у.е., МГЛ - мощность гликолитического источника энергообеспечения в у.е., МАИЭО - мощность аэробного источника энергообеспечения в у.е., ПАНО - порог анаэробного обмена в у.е., с возможностью их отправки, хранения и учета в базе данных;

- Вывод данных - выполнен в виде таблицы, куда из базы данных выводятся параметры:

в условных единицах: АНАМЕ, АМЕ, ОМЕ, МКФ, МГЛ, МАИЭО, ПАНО;

в процентах: АНАМЕ, АМЕ;

в баллах: АНАМЕ, АМЕ, ОМЕ, МКФ, МГЛ, МАИЭО, ПАНО;

по сумме баллов выводится оценка резервных возможностей сердца по соотношению %АНАМЕ и %АМЕ определяется биоэнергетический тип;

подблок «Миография» содержит:

- Ввод данных - содержит поля для ввода в микровольтах отдельно для медиальной широкой мышцы бедра, и отдельно для латеральной широкой мышцы бедра, показателей электромиографии:

А (макс.) - максимальный показатель электрической активности мышцы в серии упражнений;

А (ср.) - усредненный показатель электрической активности мышцы в серии упражнений;

в данном подблоке также реализована возможность отправки, хранения и учета введенных параметров в базе данных;

- Вывод данных - выполнен в виде таблицы, куда из базы данных выводятся параметры:

в микровольтах: А (макс.) для медиальной широкой мышцы бедра MVM и для латеральной широкой мышцы бедра MVL, А (ср.) для медиальной широкой мышцы бедра MVM и для латеральной широкой мышцы бедра MVL;

в баллах: А (макс.) для медиальной широкой мышцы бедра MVM и для латеральной широкой мышцы бедра MVL, А (ср.) для медиальной широкой мышцы бедра MVM и для латеральной широкой мышцы бедра MVL;

подблок «Велоэргометрия» содержит:

- Ввод данных - представлена в виде таблицы, каждая строка представлена в виде ступенчатой возрастающей нагрузки в Втах с шагом в 15 Вт, начиная от 30 Вт и до 450 Вт; каждая строка содержит поля для ввода:

частоты сердечных сокращений (ЧСС): ЧСС₁ при нагрузке в 30 Вт и ЧСС_i при последней ступени нагрузки;

характера дыхания: Характер дыхания₁ при нагрузке в 30 Вт и Характер дыхания_i при последней ступени нагрузки; он представлен в виде выбора вариантов характера дыхания: ритмичное, интенсивное, усиленное;

в данном подблоке также реализована возможность отправки, хранения и учета введенных параметров в базе данных;

- Вывод данных - выполнен в виде таблицы, куда из базы данных выводятся расчетные параметры:

в абсолютных значениях: прогнозируемая нагрузка в Вт при ЧСС, равной 190 уд./мин; ПВС - потенциальные возможности сердца мл/мин/кг; ПАО - порог аэробного обмена мышц ног мл/мин/кг; ПАНОм - порог анаэробного обмена мышц ног мл/мин/кг;

в баллах: ПВС - потенциальные возможности сердца; ПАО - порог аэробного обмена мышц ног; ПАНОм - порог анаэробного обмена мышц ног;

график изменения ЧСС в процессе выполнения велоэргометрической нагрузки.

Заявленное техническое решение иллюстрируется Фиг.1 - Фиг.15.

При этом заявитель далее представляет подробную информацию об экспериментальных исследованиях, представленных на фигурах, с детальным описанием их содержательной части и выводом в плане достижения заявленных целей.

На Фиг.1 представлена блочно-модульная структура компьютерно-реализованной системы (КРС), где МКФ - мощность креатинфосфатного источника энергообеспечения в у.е.; МГЛ - мощность гликолитического источника энергообеспечения в у.е.; МАИЭО - мощность аэробного источника энергообеспечения в у.е.; ПАНО - порог анаэробного обмена в у.е.; R - высота зубца R в мм; S - высота зубца S в мм; V1, V2, RV3, V4, V5, V6, - отведения грудных электродов при электрокардиограмме; АНАМЕ - анаэробная метаболическая емкость; АМЕ - аэробная метаболическая емкость; ОМЕ - общая метаболическая емкость; Тип - биоэнергетические типы; MVM - медиальная широкая мышца бедра; MVL - латеральная широкая мышца бедра; А (макс.) - максимальный показатель электрической активности мышцы в серии упражнений в микровольтах; А (ср.) - усредненный показатель электрической активности мышцы в серии упражнений в микровольтах; ЧСС_1…ЧСС_i - частота сердечных сокращений при велоэргометрической нагрузке в 30 Вт (ЧСС₁) и при последующих ступенчато-возрастающих нагрузках (ЧСС_i); Характер дыхания_1… Характер дыхания_i - характер дыхания (ритмичное, интенсивное, усиленное) при велоэргометрической нагрузке в 30 Вт (Характер дыхания₁) и при последующих ступенчато-возрастающих нагрузках (Характер дыхания_i); ПВС - потенциальные возможности сердца мл/мин/кг; ПАО - порог аэробного обмена мл/мин/кг; ПАНОм - порог анаэробного обмена мышц ног мл/мин/кг.

В данной фигуре представлена структура и содержание описываемого способа и компьютерно-реализованной системы для его реализации.

На Фиг.2 представлена функциональная схема работы КРС, в которой описывается алгоритм и ход работы описываемого способа и компьютерно-реализованной системы для его реализации.

На Фиг.3а, 3б представлены вводные данные спортсмена-триатлониста Г.Р., где пользователь ввёл в КРС показатели высоты зубца R в мм и S в мм для грудных отведений V1, V2, RV3, V4, V5, V6 в поля ввода таблицы для автоматического расчета показателей АНАМЕ, АМЕ, ОМЕ, а также показатели МКФ, МГЛ, МАИЭО, ПАНО в соответствующие поля (столбцы «Данные») для автоматического перерасчета их в балловые значения.

На Фиг. 4а, 4б представлен вывод данных спортсмена-триатлониста Г.Р., в результате автоматического перерасчета показателей резервных возможностей сердечной мышцы, показателей АНАМЕ, АМЕ, ОМЕ, МКФ, МГЛ, МАИЭО, ПАНО из условных единиц в балловые значения.

На Фиг.5 представлены вводные данные спортсмена-триатлониста Г.Р. в результате выполнения 5 максимальных выпрыгиваний вверх из исходного положения глубокий присед, после которого пользователь ввёл в КРС показатели А (ср.) для MVM, А (макс.) для MVM, А (ср.) для MVL, А (макс.) для MVL в микровольтах для дальнейшего автоматического перерасчета их в балловые значения.

На Фиг.6 представлен вывод данных спортсмена-триатлониста Г.Р., в результате автоматического перерасчета введенных показателей А (ср.) для MVM, А (макс.) для MVM, А (ср.) для MVL, А (макс.) для MVL из абсолютных значений в микровольтах в балловые значения.

На Фиг.7а, 7б представлены вводные данные спортсмена-триатлониста Г.Р., в результате выполнения нагрузочного тестирования на велоэргометре со ступенчато возрастающей нагрузкой, в конце каждой ступени которого пользователь ввёл в КРС показатели ЧСС в уд./мин, и выбрал характер дыхания («ритмичное», «интенсивное», «усиленное», «не учитывать»).

На Фиг.8а, 8б представлен график зависимости показателей нагрузки (ось X) от ЧСС (ось Y) и расчетные значения прогнозируемой нагрузки в Вт при ЧСС, равной 190 уд./мин, потенциальных возможностей сердца, порога аэробного обмена мышц ног, порога анаэробного обмена мышц ног и их балльные значения.

На Фиг. 9а и 9б представлены вводные данные спортсмена-лыжника К.Е., где пользователь ввёл в КРС показатели высоты зубца R в мм и S в мм для грудных отведений V1, V2, RV3, V4, V5, V6 для автоматического расчета показателей АНАМЕ, АМЕ, ОМЕ, а также показатели МКФ, МГЛ, МАИЭО, ПАНО в у.е. в соответствующие поля (столбцы «Данные») для автоматического перерасчета их в балловые значения.

На Фиг.10а и 10б представлен вывод данных спортсмена-лыжника К.Е., в результате автоматического перерасчета показателей резервных возможностей сердечной мышцы, показателей АНАМЕ, АМЕ, ОМЕ, МКФ, МГЛ, МАИЭО, ПАНО из условных единиц в балловые значения.

На Фиг. 11 представлены вводные данные спортсмена-лыжника К.Е. в результате выполнения 5 максимальных выпрыгиваний вверх из исходного положения глубокий присед, после которого пользователь ввёл в КРС показатели А (ср.) для MVM, А (макс.) для MVM, А (ср.) для MVL, А (макс.) для MVL в микровольтах для дальнейшего автоматического перерасчета их в балловые значения.

На Фиг. 12 представлен вывод данных спортсмена-лыжника К.Е., в результате автоматического перерасчета введенных показателей А (ср.) для MVM, А (макс.) для MVM, А (ср.) для MVL, А (макс.) для MVL из абсолютных значений в микровольтах в балловые значения.

На Фиг. 13а и 13б представлены вводные данные спортсмена-лыжника К.Е., в результате выполнения нагрузочного тестирования на велоэргометре со ступенчато возрастающей нагрузкой, в конце каждой ступени которого пользователь ввёл в КРС показатели ЧСС в уд./мин, и выбрал характер дыхания («ритмичное», «интенсивное», «усиленное», «не учитывать»).

На Фиг.14 представлен построенный КРС график изменения ЧСС (ось Y) нагрузки в Вт (ось X) в результате выполнения нагрузочного тестирования на велоэргометре со ступенчато возрастающей нагрузкой.

На Фиг. 15 представлен вывод данных спортсмена-лыжника К.Е., в результате автоматического перерасчета показателей прогнозируемой нагрузки в Вт при ЧСС, равной 190 уд./мин; ПВС - потенциальных возможностей сердца, мл/мин/кг; ПАО - порога аэробного обмена мышц ног, мл/мин/кг; ПАНОм - порога анаэробного обмена мышц ног мл/мин/кг, а также произведенный их перерасчет из абсолютных значений в мл/мин/кг в балловые значения.

Далее заявителем приведено описание заявленного технического решения.

Заявленный технический результат достигается с помощью заявленного способа на основе заявленной компьютерно-реализованной системы.

Заявленное техническое решение способа реализовано с помощью веб-технологий - стандартизированного языка разметки документов HTML («Hyper Text Markup Language» - это «язык гипертекстовой разметки» гипертекстовый язык разметки, стандартизированный для визуализации содержимого (текста, изображений, аудио, видео и т.д.) веб-страниц в браузере) и CSS («Cascading Style Sheets» - это «каскадные таблицы стилей», или язык стилей, определяющий отображение HTML-документов), языка программирования PHP (рекурсивный акроним словосочетания «PHP: Hypertext Preprocessor» - это распространённый язык программирования общего назначения с открытым исходным кодом, который специально сконструирован для веб-разработок и его код может внедряться непосредственно в HTML), и средством управления базами данным MySQL («Structured Query Language» - «язык структурированных запросов», или свободная реляционная система управления базами данных).

Далее заявителем приведена блочно-модульная структура заявленной компьютерно-реализованной системы (Фиг.1).

Заявленная компьютерно-реализованная система (КРС) содержит страницу Главная, где представлено назначение, содержание и ход работы в КРС и два блока.

Блок 1 - регистрации, авторизации и выхода, содержит три подблока:

- подблок «Регистрация» с возможностью ввода данных исследуемого: имени, фамилии, отчества, даты рождения, вида спорта, квалификации и сохранениях этих данных в базе данных;

- подблок «Авторизация» с возможностью ввода данных исследуемого: имени, фамилии, отчества;

- подблок «Выход» с возможностью выхода из КРС.

Блок 2 - ввода, вывода, сбора, учета, хранения параметров в базе данных и их дальнейшей визуализации и содержит три подблока: «Резервные возможности сердца», «Миография», «Велоэргометрия».

Подблок «Резервные возможности сердца» содержит:

- Ввод данных - содержит поля для ввода показателей R (высота зубца R в мм) и S (высота зубца S в мм) для грудных отведений V1, V2, RV3, V4, V5, V6, МКФ (мощность креатинфосфатного источника энергообеспечения в у.е), МГЛ (мощность гликолетического источника энергообеспечения в у.е.), МАИЭО (мощность аэробного источника энергообеспечения в у.е.), ПАНО (порог анаэробного обмена в у.е.), с возможностью их отправки, хранения и учета в базе данных;

- Вывод данных - выполнен в виде таблицы, куда из базы данных выводятся параметры:

• в условных единицах: АНАМЕ, АМЕ, ОМЕ, МКФ, МГЛ, МАИЭО, ПАНО;

• в процентах: АНАМЕ, АМЕ;

• в баллах: АНАМЕ, АМЕ, ОМЕ, МКФ, МГЛ, МАИЭО, ПАНО;

По сумме баллов выводится оценка резервных возможностей сердца по соотношению %АНАМЕ и %АМЕ определяется биоэнергетический тип.

Подблок «Миография» содержит:

- Ввод данных - содержит поля для ввода в микровольтах отдельно для медиальной широкой мышцы бедра (MVM - musculus vastus medialis) и отдельно для латеральной широкой мышцы бедра (MVL - musculus vastus lateralis) показателей электромиографии:

• А (макс.) - максимальный показатель электрической активности мышцы в серии упражнений;

• А (ср.) - усредненный показатель электрической активности мышцы в серии упражнений;

В данном подблоке также реализована возможность отправки, хранения и учета введенных параметров в базе данных.

- Вывод данных - выполнен в виде таблицы, куда из базы данных выводятся параметры:

• в микровольтах: А (макс.) для MVM и для MVL, А (ср.) для MVM и для MVL;

• в баллах: А (макс.) для MVM и для MVL, А (ср.) для MVM и для MVL;

Подблок «Велоэргометрия» содержит:

- Ввод данных - представлена в виде таблицы. Каждая строка представлена в виде ступенчатой возрастающей нагрузки в ваттах с шагом в 15 Вт, начиная от 30 Вт и до 450 Вт. Каждая строка содержит поля для ввода:

• частоты сердечных сокращений (ЧСС): ЧСС₁ при нагрузке в 30 Вт и ЧСС_i при последней ступени нагрузки;

• характера дыхания: Характер дыхания₁ при нагрузке в 30 Вт и Характер дыхания_i при последней ступени нагрузки. Он представлен в виде выбора вариантов характера дыхания: ритмичное, интенсивное, усиленное и «не учитывать» (выбирается при прекращении велоэргометрической нагрузки);

В данном подблоке также реализована возможность отправки, хранения и учета введенных параметров в базе данных.

- Вывод данных - выполнен в виде таблицы, куда из базы данных выводятся расчетные параметры:

• в абсолютных значениях: прогнозируемая нагрузка исследуемого в Вт при ЧСС, равной 190 уд./мин; ПВС - потенциальные возможности сердца мл/мин/кг; ПАО - порог аэробного обмена мышц ног мл/мин/кг; ПАНОм - порог анаэробного обмена мышц ног мл/мин/кг;

• в баллах: ПВС - потенциальные возможности сердца; ПАО - порог аэробного обмена мышц ног; ПАНОм - порог анаэробного обмена мышц ног;

Далее заявителем приведена последовательность действий заявленного способа (Фиг. 2).

1. Пользователь с помощью своего компьютерного устройства и сети интернет заходит в заявленную КРС в подблок «Регистрация» Блока 1 и регистрирует исследуемого - вводит данные пользователя: имя, фамилию, отчество, дату рождения, вид спорта, квалификацию.

2. Далее пользователь заходит в подблок «Авторизация» Блока 1 и проводит авторизацию - имя, фамилию, отчество.

3. Затем КРС в соответствии с программным алгоритмом автоматически перенаправляет пользователя в подблок «Резервные возможности сердца» Блока 2 для ввода данных. Для этого пользователю необходимо провести измерения исследуемого с помощью электрокардиографа (в данном случае используется аппаратно-программный комплекс «Кардиолаб») и провести анализ полученных показателей с помощью методики С.А. Душанина.

Методика С.А. Душанина основана на регистрации электрокардиограммы в грудных отведения по Вильсону - V3R, V1, V2, V4, V5, V6, первой производной в грудных отведениях по Вильсону - dV3R, dV2, dV6. Измеряются не менее чем в 5 желудочковых комплексах амплитуды зубцов R и S в мм и рассчитывают их среднеарифметическое значение. При наличии разных по амплитуде зубцов R и S (особенно в правых отведениях) учитываются только наибольшие. По усредненным величинам R и S определяют отношение R × 100/R+S последовательно в V3R, V2 и V6.

Методика С.А. Душанина выявляет следующие биоэнергетические показатели:

АНАМЕ - анаэробная метаболическая емкость, оценивается по ΔЭКГ покоя с помощью суммы процентных отношений (R×100%)/(R+S) в отведениях V3R, V1, V2 (V3R%+V1%+V2% = АНАМЕ). Данный показатель определяет способность выполнять нагрузку в анаэробном режиме мощности.

АНАМЕ% - емкость анаэробной утилизации (анаэробный генотип), оценивается по АНАМЕ/ОМЕ. Данный показатель определяет анаэробную метаболическую предрасположенность организма в процентах.

АМЕ - аэробная метаболическая емкость, оценивается по ΔЭКГ покоя с помощью суммы процентных отношений (R×100%)/(R+S) в отведениях V4, V5, V6 (V4%+V5%+V6% = АМЕ). Данный показатель определяет способности выполнять нагрузку в аэробном режиме мощности.

АМЕ% - емкость аэробной утилизации (аэробный генотип), оценивается по АМЕ/ОМЕ. Данный показатель определяет аэробную метаболическую предрасположенность организма в процентах.

ОМЕ - общая метаболическая емкость, оценивается по ΔЭКГ покоя с помощью суммы процентных отношений (R×100%)/(R+S) в отведениях V3R, V1, V2, V4, V5, V6 (V3R%+V1%+V2%+V4%+V5%+V6% = ОМЕ). Данный показатель определяет способность выполнять высокий объем работы.

МКФ - мощность креатинфосфатного источника энергообеспечения, оценивается по ΔЭКГ покоя с помощью суммы процентных отношений (dV3R×100%)/(dV3R+dV3S). Данный показатель определяет силовые возможности, а также способность выполнять нагрузку в алактатной, максимально интенсивной зоне мощности.

МГЛ - мощность гликолитического источника энергообеспечения, оценивается по ΔЭКГ покоя с помощью суммы процентных отношений (dV2R×100%)/(dV2R+dV2S). Данный показатель определяет скоростную выносливость организма, то есть способность к накоплению максимальных концентраций лактата в крови.

МАИЭО - мощность аэробного источника энергообеспечения, оценивается по ΔЭКГ покоя с помощью суммы процентных отношений (dV6R×100%)/(dV6R+dV6S). Данный показатель определяет способность максимального потребления кислорода организмом.

ПАНО - порог анаэробного обмена, измеряется по амплитуде R и S в отведениях V6 и V2, находятся величины отношений (R×100%)/(R+S) в этих отведениях. Затем делением отношения по формуле (МАИЭО×100%)/(МАИЭО+МГЛ) получается ПАНО в % от МПК. Данный показатель определяет эффективность использования аэробного источника.

Общая сумма полученных девяти метаболических показателей колеблется от 9 до 45 баллов, тем самым определяется уровень функциональных возможностей организма.

Авторами в исследованиях используется аппаратно-программный комплекс «Кардиолаб». В его программе не заложены расчеты показателей АНАМЕ, АМЕ, ОМЕ. Поэтому для расчета этих показателей пользователь вводит в КРС показатели высоты зубца R в мм и S в мм для грудных отведений V1, V2, RV3, V4, V5, V6 в поля ввода таблицы подблока «Резервные возможности сердца». Дополнительно он вводит показатели в поля МКФ в у.е, МГЛ в у.е., МАИЭО в у.е., ПАНО в у.е. Далее отправляет введенные показатели в базу данных. Программа автоматически сохраняет их в базе данных.

4. Далее пользователь переходит на вывод данных подблока «Резервные возможности сердца». Программа автоматически выводит показатели из базы данных.

В связи с тем, что аппаратно-программный комплекс «Кардиолаб» не рассчитывает показатели АНАМЕ, АМЕ и ОМЕ в данном пункте (пункт 4) описан алгоритм их расчета и то, как КРС автоматически рассчитывает эти показатели (данный алгоритм уже был описан в методике С.А. Душанина). Для расчета показателей АНАМЕ, АМЕ, ОМЕ программа автоматически выполняет промежуточные расчеты резервных возможностей сердца (РВС) для каждого из отведений по формуле:

РВС = ,

где РВС - резервные возможности сердца в условных единицах; - высота зубца R в мм в грудных отведениях, - высота зубца S в мм в грудных отведениях.

Далее программа автоматически рассчитывает АНАМЕ по формуле:

АНАМЕ = ,

где АНАМЕ - анаэробная метаболическая емкость в условных единицах, РВС₁ - резервные возможности сердца, рассчитанный для грудного отведения V₁, РВС₂ - резервные возможности сердца, рассчитанный для грудного отведения V₂, РВС₃ - резервные возможности сердца, рассчитанный для грудного отведения RV₃.

Далее программа автоматически рассчитывает АМЕ по формуле:

АМЕ = ,

где АМЕ - аэробная метаболическая емкость в условных единицах, РВС₄ - резервные возможности сердца, рассчитанный для грудного отведения V₄, РВС₅ - резервные возможности сердца, рассчитанный для грудного отведения V₅, РВС₆ - резервные возможности сердца, рассчитанный для грудного отведения V₆.

Далее программа автоматически рассчитывает ОМЕ по формуле:

ОМЕ = ,

где ОМЕ - общая метаболическая емкость в условных единицах, РВС₁-РВС₆ - резервные возможности сердца, рассчитанные для грудных отведения с V₁ по V₆.

Далее программа автоматически рассчитывает %АМЕ по формуле:

%АМЕ = ,

где %АМЕ - искомый показатель аэробной метаболической емкости в процентах, АМЕ - аэробная метаболическая емкость в условных единицах, ОМЕ - общая метаболическая емкость в условных единицах.

Далее программа автоматически рассчитывает %АНАМЕ по формуле:

%АНАМЕ = ,

где %АНАМЕ - искомый показатель анаэробной метаболической емкости в процентах, АНАМЕ - анаэробная метаболическая емкость в условных единицах, ОМЕ - общая метаболическая емкость в условных единицах.

Далее программа автоматически определяет тип энергообеспечения сердечной мышцы по диапазону процентов и выводит на экран монитора:

• 1 <= %АНАМЕ <= 11 и, соответственно, 89 <= %АМЕ >= 99 - 1 тип;

• 12 <= %АНАМЕ <= 20 и, соответственно, 80 <= %АМЕ <= 88 - 2 тип;

• 21 <= %АНАМЕ<= 29 и, соответственно, 71 <= %АМЕ <= 79 - 3 тип;

• 30 <= %АНАМЕ <= 38 и, соответственно, 62 <= %АМЕ <= 70 - 4 тип;

• %АНАМЕ>= 39 и, соответственно, %АМЕ <= 61 - 5 тип.

5. В результате расчетов АМЕ и АНАМЕ в условных единицах и заполнения полей МКФ, МГЛ, МАИЭО, ПАНО в условных единицах и их отправки в базу данных, программа автоматически производит перерасчет этих показателей в баллы.

При этом балловые значения определяются по 10-балльной шкале, в отличии от методики С.А. Душанина, которая выполняет оценку по 5-балльной шкале, что по мнению авторов, имеет широкий диапазон значений внутри одного интервала.

Расчет баллов ведется по 10-балльной шкале и представлен в Таблице 1.

Таблица 1. Расчет баллов показателей резервных возможностей сердца

баллы АНАМЕ АМЕ ОМЕ МКФ МГЛ МАИЭО ПАНО 1 1 - 16 1-162 1-215 1-10 1-11 1-49 1-59 2 16,1- 32 162,1-180 215,1-240 10,1-16 11,1-16 49,1-53 59,1-61 3 32,1-48 180,1-198 240,1-265 16,1-22 16,1-21 53,1-57 61,1-63 4 48,1-64 198,1-216 265,1-290 22,1-28 21,1-26 57,1-61 63,1-65 5 64,1-80 216,1-234 290,1-315 28,1-34 26,1-31 61,1-65 65,1-67 6 80,1-96 234,1-252 315,1-340 34,1-40 31,1-36 65,1-69 67,1-69 7 96,1-112 252,1-270 340,1-365 40,1-46 36,1-41 69,1-73 69,1-71 8 112,1-128 270,1-288 365,1-390 46,1-52 41,1-46 73,1-77 71,1-73 9 128,1-144 288,1-294 390,1-415 52,1-58 46,1-51 77,1-81 73,1-75 10 144,1-300 294,1-300 415,1-600 58,1-100 51,1-100 81,1-100 75,1-100

Затем программой автоматически суммируются баллы. В результате по диапазону баллов делается оценка резервных возможностей сердечной мышцы:

• Очень низкий - 7-28 баллов (40% и меньше);

• Низкий - 29-35 баллов (41-50%);

• Ниже среднего - 36-42 (51-60%);

• Средний - 43-49 (61-70%);

• Выше среднего - 50-56 (71-80%);

• Высокий - 57-70 (81% и выше).

Таким образом, программа автоматически выводит рекомендации:

- 7-28 баллов - очень низкие сократительные и резервные возможности сердечной мышцы. Не форсировать нагрузку анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, суммарные нагрузки анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, должны быть не большого объема - до 5%. Рекомендуется выполнять единоразовую максимальную нагрузку при ЧСС 180 уд./мин и выше не больше 1,5 минуты, с отдыхом до полного восстановления 100-120 уд./мин при не высоком объеме выполненной работе и не чаще 1 раза за 2 недели. Не форсировать объемную нагрузку аэробного характера при ЧСС до 170 уд./мин. Рекомендуется аэробная нагрузка развивающего характера от 2 до 4 часов, не чаще 1 раза в неделю. Рекомендуются тренировки с постепенным повышением нагрузок. Большие объемные нагрузки аэробного или анаэробного характера выполнять при контроле ЧСС. Участие в соревнованиях не чаще 1 раза за 2 недели. При форсировании нагрузки очень большая вероятность перетренированности.

- 29-35 баллов - низкие сократительные и резервные возможности сердечной мышцы. Не форсировать нагрузку анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, суммарные нагрузки анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, должны быть не большого объема - до 10%. Рекомендуется выполнять единоразовую максимальную нагрузку при ЧСС 180 уд./мин и выше до 2 минут, с отдыхом до полного восстановления 100-120 уд./мин при не высоком объеме выполненной работе и не чаще 1 раза за 2 недели. Не форсировать объемную нагрузку аэробного характера при ЧСС до 170 уд./мин. Рекомендуется аэробная нагрузка развивающего характера от 2 до 4 часов, не чаще 1 раза в неделю. Рекомендуются тренировки с постепенным повышением нагрузок. Большие объемные нагрузки аэробного или анаэробного характера выполнять при контроле ЧСС. Участие в соревнованиях не чаще 1 раза за 2 недели. При форсировании нагрузки большая вероятность перетренированности.

- 36-42 баллов - ниже среднего сократительные и резервные возможности сердечной мышцы. Не форсировать нагрузку анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, суммарные нагрузки анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, должны быть не большого объема - до 15%. Рекомендуется выполнять единоразовую максимальную нагрузку при ЧСС 180уд./мин и выше до 4-х минут, с отдыхом до полного восстановления 100-120 уд./мин при не высоком объеме выполненной работе и не чаще 1-2 раза за 2 недели. Не форсировать объемную нагрузку аэробного характера при ЧСС до 170уд./мин. Рекомендуется аэробная нагрузка развивающего характера от 3 до 5 часов, не чаще 1 раза в неделю. Рекомендуются тренировки с постепенным повышением нагрузок. Большие объемные нагрузки аэробного или анаэробного характера выполнять при контроле ЧСС. Участие в соревнованиях не чаще 1 раза за 1,5-2 недели. При форсировании нагрузки есть вероятность перетренированности.

- 43-49 баллов - среднего характера сократительные и резервные возможности сердечной мышцы. Не форсировать нагрузку анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, суммарные нагрузки анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, должны быть - до 20%. Рекомендуется выполнять единоразовую максимальную нагрузку при ЧСС 180 уд./мин и выше до 6 минут, с отдыхом до полного восстановления 100-120 уд./мин и не чаще 1 раз за 1 неделю. Рекомендуется аэробная нагрузка развивающего характера от 3 до 6 часов, не чаще 1 раза в неделю. Рекомендуются тренировки с постепенным повышением нагрузок. Большие объемные нагрузки аэробного или анаэробного характера выполнять при контроле ЧСС. Участие в соревнованиях не чаще 1 раз за 1 неделю.

- 50-56 баллов - высокие сократительные и резервные возможности сердечной мышцы. Суммарные нагрузки анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, должны быть - до 25%. Рекомендуется выполнять единоразовую максимальную нагрузку при ЧСС 180 уд./мин и выше до 8 минут, с отдыхом до полного восстановления 100-120 уд./мин и не чаще 1-2 раза за 1 неделю. Рекомендуется аэробная нагрузка развивающего характера от 3 до 6 часов, не чаще 2 раза в неделю. Рекомендуются тренировки с постепенным повышением нагрузок. Большие объемные нагрузки аэробного или анаэробного характера выполнять при контроле ЧСС. Участие в соревнованиях не чаще 2 раза за 1 неделю.

- 57-70 баллов - очень высокие сократительные и резервные возможности сердечной мышцы. Суммарные нагрузки анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, должны быть - до 30%. Рекомендуется выполнять единоразовую максимальную нагрузку при ЧСС 180 уд./мин и выше до 10-ти минут, с отдыхом до полного восстановления 100-120 уд./мин и не чаще 2 раза за 1 неделю, также допускаются интервальные скоростные тренировки на неполном восстановлении, не чаще 1 раз за 2 недели. Рекомендуется аэробная нагрузка развивающего характера от 3 до 6 часов, не чаще 3 раза в неделю. Большие объемные нагрузки аэробного или анаэробного характера выполнять при контроле ЧСС. Участие в соревнованиях не чаще 2 раза за 1 неделю.

Таким образом, в результате проведения процедуры измерения и ввода данных в КРС, программа автоматически выполняет промежуточные расчеты резервных возможностей сердца для каждого из отведений, перерасчет показателей в балльную систему, которая имеет значительно меньший диапазон значений внутри одного интервала и, как итог, выводит оценку резервных возможностей сердечной мышцы. Эти действия позволяют снизить трудоемкость организации работы в процессе исследования и расчетов искомых показателей, а узкий диапазон значений внутри одного интервала позволяет точнее оценить резервные возможности сердечной мышцы, что в свою очередь конкретизирует вывод заключения и практических рекомендаций конкретно для исследуемого спортсмена.

6. Далее пользователь переходит в подблок «Миография» Блока 2 во ввод данных. Для этого пользователю необходимо провести измерения исследуемого с помощью электромиографа (в данном случае используется миографическая система «Callibri Muscle Tracker»). Сбор данных проводится с помощью этого прибора: для медиальной широкой мышцы бедра (MVM - musculus vastus medialis) электроды располагают на расстоянии 2 см друг от друга под косым углом (55 градусов) на 2 см медиальнее верхнего края надколенника, электроды располагают в дистальной трети мышцы; для латеральной широкой мышцы бедра (MVL - musculus vastus lateralis) два активных электрода (2 см друг от друга) располагаются на 3-5 см выше надколенника под косым углом латеральнее срединной линии. После команды «Старт» включается запись, в это же время исследуемый должен выполнить 5 максимальных выпрыгиваний вверх из исходного положения глубокий присед. Испытуемый выполняет прыжки максимально быстро, подряд с максимально глубоким приседанием и максимальной интенсивностью в каждом прыжке.

В результате проведения теста пользователь вводит данные исследуемого в КРС, а именно 4 показателя:

• А (макс.) для MVM в микровольтах - максимальный показатель электрической активности медиальной широкой мышцы бедра в серии упражнений;

• А (ср.) для MVM в микровольтах - усредненный показатель электрической активности медиальной широкой мышцы бедра в серии упражнений;

• А (макс.) для MVL в микровольтах - максимальный показатель электрической активности латеральной широкой мышцы бедра в серии упражнений;

• А (ср.) для MVL в микровольтах - усредненный показатель электрической активности латеральной широкой мышцы бедра в серии упражнений;

Далее пользователь отправляет введенные показатели в базу данных. Программа автоматически сохраняет их в базе данных.

7. Далее пользователь переходит на вывод данных подблока «Миография». Программа автоматически выводит показатели из базы данных.

В результате ввода показателей А (макс.) для MVM , А (ср.) для MVM , А (макс.) для MVL , А (ср.) для MVL программа автоматически переводит их в баллы.

Расчет баллов ведется по 10-балльной шкале и представлен в Таблице 2.

Таблица 2. Расчет баллов показателей электромиографии

баллы А (макс.) для MVM, мВ А (ср.) для MVM, мВ А (макс.) для MVL, мВ А (ср.) для MVL, мВ 1 1-999 1-499 1-999 1-499 2 1000-1499 500-749 1000-1499 500-749 3 1500-1999 750-999 1500-1999 750-999 4 2000-2499 1000-1249 2000-2499 1000-1249 5 2500-2999 1250-1499 2500-2999 1250-1499 6 3000-3499 1500-1749 3000-3499 1500-1749 7 3500-3999 1750-1999 3500-3999 1750-1999 8 4000-4499 2000-2249 4000-4499 2000-2249 9 4500-4999 2250-2499 4500-4999 2250-2499 10 >=5000 >= 2500 >=5000 >= 2500

Примечание: мВ – микровольты.

Затем программой автоматически суммируются баллы. В результате по диапазону баллов делается оценка резервов скелетных мышц (четырехглавой мышцы бедра):

• Очень низкий - 4-12 баллов (30% и меньше);

• Низкий - 13-16 и ниже (31-40%);

• Ниже среднего - 17-20 (41-50%);

• Средний - 21-24 (51-60%);

• Выше среднего - 25-28 (61-70%);

• Высокий - 29-30 (71% и выше).

Таким образом, программа автоматически выводит выводы и рекомендации:

- 4-12 баллов - очень низкие силовые и скоростно-силовые способности четырехглавой мышцы бедра. Рекомендуется увеличение времени на развитие абсолютной силы. Суммарная нагрузка развития абсолютной силы рекомендуется - 30%.

- 13-16 баллов - низкие силовые и скоростно-силовые способности четырехглавой мышцы бедра. Рекомендуется увеличение времени на развитие абсолютной силы. Суммарная нагрузка развития абсолютной силы рекомендуется - 25%.

- 17-20 баллов - ниже среднего силовые и скоростно-силовые способности четырехглавой мышцы бедра. Рекомендуется увеличение времени на развитие абсолютной силы. Суммарная нагрузка развития абсолютной силы рекомендуется - 20% и на развитие скоростно-силовых способностей - 20%.

- 21-24 баллов - среднего характера силовые и скоростно-силовые способности четырехглавой мышцы бедра. Рекомендуется увеличение времени на развитие силовой выносливости. Суммарная нагрузка развития силовой выносливости рекомендуется - 20%, на развитие скоростно-силовых способностей - 10%.

- 25-28 баллов - высокие силовые и скоростно-силовые способности четырехглавой мышцы бедра. Рекомендуется увеличение времени на развитие силовой выносливости. Суммарная нагрузка развития силовой выносливости рекомендуется - 25%.

- 29-30 баллов - очень высокие силовые и скоростно-силовые способности четырехглавой мышцы бедра. Рекомендуется увеличение времени на развитие силовой выносливости. Суммарная нагрузка развития силовой выносливости рекомендуется - 30%.

Таким образом, в результате проведения процедуры измерения и ввода данных в КРС, программа автоматически выполняет сохранение в базе данных, перерасчет показателей в балльную систему, где по диапазону баллов делается оценка резервов скелетных мышц и, как итог, вывод на экран компьютера заключения и рекомендаций. Эти действия позволяют снизить трудоемкость организации исследования за счет автоматизации процессов сохранения данных, их расчетов, статистического анализа в компьютерно-реализуемой системе. Благодаря этому упрощается и ускоряется процесс исследования, что позволяет проводить исследования в условиях образовательных учреждений и без специалистов, прошедших специальный курс обучения.

8. Далее пользователь переходит в подблок «Велоэргометрия» Блока 2 во ввод данных. Для этого пользователю необходимо провести измерения исследуемого с помощью велоэргометра и пульсометра для фиксации ЧСС. Исследуемый садится на велоэргометр и крутит педали с начальной нагрузкой в 30 Вт с 75-80 оборотов в минуту. Нагрузка повышается постепенно в конце каждой минуты с шагом в 15 Вт. Нагрузочное тестирование на велоэргометре со ступенчато возрастающей нагрузкой проводится до достижения ЧСС 180 уд./мин у исследуемого.

В ходе проведения нагрузочного тестирования на велоэргометре со ступенчато возрастающей нагрузкой в конце каждой ступени нагрузки пользователь вводит в КРС данные ЧСС и характера дыхания исследуемого. В КРС характер дыхания определяется как:

• ритмичное - выбирается, когда ритм дыхания немного учащенный, но ровный, без срывов, человек способен дышать как через рот, так и через нос;

• интенсивное - выбирается, когда интенсивность дыхательной активности возрастает, человек в состоянии дышать только через ротовую полость, объемов носового дыхания уже не хватает, частота дыхания резко повышается;

• усиленное - выбирается, когда дыхание исследуемого поверхностное, частое, с напряжением, с ощущением недостатка воздуха и выдох производится с усилием. Данный характер дыхания сопровождается ощущением окисления мышц, забитости мышц и «жжением» в мышцах;

• не учитывать - выбирается после окончания нагрузочного тестирования.

Далее пользователь отправляет введенные показатели в базу данных. При этом программа автоматически производит необходимые расчеты и сохраняет их в базе данных.

9. Далее пользователь переходит на вывод данных подблока «Велоэргометрия». Программа автоматически выводит показатели из базы данных. Вывод данных состоит из графика изменения ЧСС от нагрузки (ось X - нагрузка в Вт, а по оси Y - ЧСС в уд./мин) (Фиг. 8а), табличных данных: прогнозируемая нагрузка исследуемого в Вт при ЧСС, равная 190 уд./мин (Фиг. 8б), абсолютные и балловые значения потенциальных возможностей сердца (ПВС), порог аэробного обмена мышц ног (ПАО), порог анаэробного обмена мышц ног (ПАНОм).

Для расчета прогнозируемой нагрузки исследуемого КРС выбирает все показатели нагрузки и ЧСС, основываясь на характере дыхания: КРС выбирает показатели нагрузки и ЧСС до момента, где характер дыхания был отмечен, как «интенсивное» (включительно). Для расчета прогнозируемой нагрузки исследуемого (ось Y) при ЧСС, равной 190 уд./мин (ось X) применяется аппроксимация линейной функцией по методу наименьших квадратов, где применяется уравнение линейной зависимости: y = ax+b. Однако для наших расчетов значение «y» известно (по оси Y находится значение ЧСС, равное 190), а значение «х» - нет. Подставляя в уравнение линейной зависимости наше значение, получаем: 190 = ax+b. Поэтому данное уравнение преобразуется в уравнение:

где - прогнозируемая нагрузка в Вт при ЧСС, равной 190 уд./мин, a и b - коэффициенты, которые находятся по формуле описанной ниже.

Необходимо определить коэффициенты а и b с помощью метода наименьших квадратов. Для их нахождения применяются общеизвестные формулы в системе уравнений, по которой программа считает автоматически:

,

где Σ - алгебраическая сумма, n - в данном случае верхняя граница суммирования (общее количество измерений), i=1 - индекс суммирования, - показатели нагрузки в Вт, - показатели ЧСС в уд./мин.

Для этого необходимо сделать вспомогательные расчеты, которые выполняются программой автоматически:

• Найти сумму произведений показателей ЧСС и показателей нагрузки и по формуле:

,

где Σ - алгебраическая сумма, n - в данном случае верхняя граница суммирования (общее количество измерений), i=1 - индекс суммирования, - показатели нагрузки в Вт, - показатели ЧСС в уд./мин;

• Найти сумму показателей нагрузки:

,

где Σ - алгебраическая сумма, n - в данном случае верхняя граница суммирования (общее количество измерений), i=1 - индекс суммирования, - показатели нагрузки в Вт;

• Найти сумму показателей ЧСС:

,

где Σ - алгебраическая сумма, n - в данном случае верхняя граница суммирования (общее количество измерений), i=1 - индекс суммирования, - показатели ЧСС в уд./мин;

• Найти сумму квадратов показателей нагрузки:

,

где Σ - алгебраическая сумма, n - в данном случае верхняя граница суммирования (общее количество измерений), i=1 - индекс суммирования, - показатели нагрузки в Вт.

Таким образом, все вспомогательные расчеты готовы для нахождения коэффициентов а и b. В результате программа подставляет рассчитанные данные при вспомогательных расчетах и подставляет в систему уравнений для нахождения коэффициентов а и b.

Таким образом, определяются коэффициенты а и b для уравнения y = ax+b, а для наших расчетов, где «y» известен, находится «x»:

где - прогнозируемая нагрузка исследуемого в Вт при ЧСС, равной 190 уд./мин, a и b - коэффициенты, которые находятся по формуле описанной выше.

Далее программой автоматически определяются абсолютные значения потенциальных возможностей сердца по формуле:

где ПВС - потенциальные возможности сердца, - прогнозируемая нагрузка в Вт при ЧСС, равной 190 уд./мин, 13,3 - количество кислорода, в мл которая тратится на выполнение работы в 1 Вт (по данным Мякиченко Е.Б. и Селуянова В.Н. (2009) 75 Вт работы на велоэргометре работающая мыщца за 1 минуту потребляет 1 литр кислорода, значит на 1 Вт в минуту тратиться 13,3 мл кислорода); m - масса тела исследуемого.

В результате программа автоматически производит перерасчет показателя ПВС в баллы по полу:

- для мужчин:

• ПВС <= 44,9 - 1 балл;

• 45<= ПВС <= 49,9 - 2 балла;

• 50 <= ПВС <= 54,9 - 3 балла;

• 55 <= ПВС <= 59,9 - 4 балла;

• 60 <= ПВС <= 64,9 - 5 баллов;

• 65 <= ПВС <= 69,9 - 6 баллов;

• 70 <= ПВС <= 74,9 - 7 баллов;

• 75 <= ПВС <= 79,9 - 8 баллов;

• 80 <= ПВС <= 84,9 - 9 баллов;

• ПВС >= 85,9 - 10 баллов;

- для женщин:

• ПВС <= 39,9 - 1 балл;

• 40<= ПВС <= 44,9 - 2 балла;

• 45 <= ПВС <= 49,9 - 3 балла;

• 50 <= ПВС <= 54,9 - 4 балла;

• 55 <= ПВС <= 59,9 - 5 баллов;

• 60 <= ПВС <= 64,9 - 6 баллов;

• 65 <= ПВС <= 69,9 - 7 баллов;

• 70 <= ПВС <= 74,9 - 8 баллов;

• 75 <= ПВС <= 79,9 - 9 баллов;

• ПВС >= 80 - 10 баллов;

Далее программой автоматически определяются абсолютные значения порога аэробного обмена мышц ног (ПАО) по формуле:

где ПАО - порог аэробного обмена мышц ног, - нагрузка в ваттах в момент, когда у исследуемого тип дыхания был отмечена как «интенсивное» при выполнении нагрузочного теста, 13,3 - количество кислорода, в мл которая тратится на выполнение работы в 1 Вт, m - масса тела исследуемого.

В результате программа автоматически производит перерасчет показателя ПАО в баллы по полу:

- для мужчин:

• ПАО <= 23,1 - 1 балл;

• 23,2 <= ПАО <= 26,6 - 2 балла;

• 26,7 <= ПАО <= 29,9 - 3 балла;

• 30 <= ПАО <= 33,3 - 4 балла;

• 33,4 <= ПАО <= 36,6 - 5 баллов;

• 36,7 <= ПАО <= 39,9 - 6 баллов;

• 40 <= ПАО <= 43,3 - 7 баллов;

• 43,4 <= ПАО <= 46,6 - 8 баллов;

• 46,7 <= ПАО <= 49,9 - 9 баллов;

• ПАО >= 50 - 10 баллов;

- для женщин:

• ПАО <= 20 - 1 балл;

• 20,1 <= ПАО <= 23,3 - 2 балла;

• 23,4 <= ПАО <= 26,7 - 3 балла;

• 26,8 <= ПАО <= 30 - 4 балла;

• 30,1 <= ПАО <= 33,4 - 5 баллов;

• 33,5 <= ПАО <= 36,7 - 6 баллов;

• 36,8 <= ПАО <= 40 - 7 баллов;

• 40,1 <= ПАО <= 43,4 - 8 баллов;

• 43,5 <= ПАО <= 46,7 - 9 баллов;

• ПАО >= 46,8 - 10 баллов;

Далее программой автоматически определяются абсолютные значения порога анаэробного обмена мышц ног (ПАНОм) по формуле:

где ПАНОм - порог анаэробного обмена мышц ног, - нагрузка в ваттах в момент, когда у исследуемого тип дыхания был отмечена как «усиленное» при выполнении нагрузочного теста, 13,3 - количество кислорода, в мл которая тратится на выполнение работы в 1 Вт, m - масса тела исследуемого.

В результате программа автоматически производит перерасчет показателя ПАНОм в баллы по полу:

- для мужчин:

• ПАНОм <= 29,9 - 1 балл;

• 30 <= ПАНОм <= 33,3 - 2 балла;

• 33,4 <= ПАНОм <= 36,6 - 3 балла;

• 36,7 <= ПАНОм <= 39,9 - 4 балла;

• 40 <= ПАНОм <= 43,3 - 5 баллов;

• 43,4 <= ПАНОм <= 46,6 - 6 баллов;

• 46,7 <= ПАНОм <= 49,9 - 7 баллов;

• 50 <= ПАНОм <= 53,3 - 8 баллов;

• 53,4 <= ПАНОм <= 56,6 - 9 баллов;

• ПАНОм >= 56,7 - 10 баллов;

- для женщин:

• ПАНОм <= 26.6- 1 балл;

• 26,7 <= ПАНОм <= 29,9 - 2 балла;

• 30 <= ПАНОм <= 33,3 - 3 балла;

• 33,4 <= ПАНОм <= 36,6 - 4 балла;

• 36,7 <= ПАНОм <= 39,9 - 5 баллов;

• 40 <= ПАНОм <= 43,3 - 6 баллов;

• 43,4 <= ПАНОм <= 46,6 - 7 баллов;

• 46,7 <= ПАНОм <= 49,9 - 8 баллов;

• 50 <= ПАНОм <= 53,3 - 9 баллов;

• ПАНОм >= 53,4 - 10 баллов;

Затем программой автоматически суммируются баллы: ПВС, ПАО, ПАНОм. В результате по диапазону баллов делается оценка функциональных возможностей мышц ног и сердца:

• Очень низкий - 3-9 баллов (30% и ниже)

• Низкий - 10-12 и ниже (31-40%)

• Ниже среднего - 13-15 (41-50%)

• Средний - 16-18 (51-60%)

• Выше среднего - 19-21 (61-70%)

• Высокий - 22-30 (71% и выше)

Таким образом, программа автоматически выводит выводы и рекомендации:

- 3-9 баллов - очень низкие функциональные возможности мышц ног и сердца. Рекомендуется повысить ударный объем сердца при помощи длительных циклических аэробных нагрузок (от 2 до 4 часов, не чаще 2 раза за 1 неделю), при ЧСС 120-150 уд./мин. Повышение силовой выносливости мышц ног при помощи статических и статодинамических упражнений силовых упражнений с собственным весом тела (от 40 мин до 1,5 часов, не чаще 2 раза за 1 неделю).

- 10-12 баллов - низкие функциональные возможности мышц ног и сердца. Рекомендуется повысить ударный объем сердца при помощи длительных циклических аэробных нагрузок (от 3 до 6 часов, не чаще 3 раза за 1 неделю), при ЧСС 120-150 уд./мин. Повышение силовой выносливости мышц ног при помощи статических и статодинамических упражнений силовых упражнений с собственным весом тела (от 1 до 1,5 часов, не чаще 2 раза за 1 неделю).

- 13-15 баллов - ниже среднего функциональные возможности мышц ног и сердца. Рекомендуется повысить ударный объем сердца при помощи длительных циклических аэробных нагрузок (от 3 до 6 часов, не чаще 3 раза за 1 неделю), при ЧСС 120-150 уд./мин. Повышение силовой выносливости или аэробной мощности мышц ног рекомендуется выполнять при помощи статических и статодинамических упражнений силовых упражнений с собственным весом тела (от 1 до 1,5 часов, не чаще 2 раза за 1 неделю). Повышение силовой анаэробной мощности мышц ног рекомендуется выполнять с помощью циклической горной подготовки от 1 до 2 часов не чаще 2 раза за 1 неделю.

- 16-18 баллов - средние функциональные возможности мышц ног и сердца. Рекомендуется повысить ударный объем сердца при помощи длительных циклических аэробных нагрузок (от 3 до 6 часов, не чаще 2 раза за 1 неделю), при ЧСС 120-150 уд./мин. Повышение силовой выносливости или аэробной мощности мышц ног рекомендуется выполнять при помощи статических и статодинамических упражнений силовых упражнений с собственным весом тела (от 1 до 2 часов, не чаще 2 раза за 1 неделю). Повышение силовой анаэробной мощности мышц ног рекомендуется выполнять с помощью циклической горной подготовки от 1,5 до 2,5 часов не чаще 2 раза за 1 неделю. Повышение анаэробного порога или скоростной выносливости, рекомендуется с помощью темповой работы 30-40 минут, на пульсе 170-180 уд./мин - в 4-й зоне мощности, не чаще 1 раз за 1,5-2 недели. Скоростную работу в 5-й зоне мощности на пульсе 180 уд./мин и выше выполнять до 8 минут, не чаще 1 раз 1,5-2 недели.

- 19-21 баллов - высокие функциональные возможности мышц ног и сердца. Поддержание общей выносливости рекомендуется при помощи длительных циклических аэробных нагрузок (от 3 до 6 часов, не чаще 1 раза за 1 неделю), при ЧСС 120-150 уд./мин. Повышение силовой выносливости или аэробной мощности мышц ног рекомендуется выполнять при помощи статических и статодинамических упражнений силовых упражнений с собственным весом тела (от 1 до 2 часов, не чаще 1 раза за 2 недели). Повышение силовой анаэробной мощности мышц ног рекомендуется выполнять с помощью циклической подготовки по пересеченной местности от 2 до 3 часов не чаще 3 раза за 1 неделю. Повышение анаэробного порога или скоростной выносливости, рекомендуется с помощью темповой работы 30-40 минут, на пульсе 170-180 уд./мин - в 4-й зоне мощности, не чаще 1 раз в неделю. Скоростную работу в 5-й зоне мощности на пульсе 180 уд./мин и выше выполнять до 10 минут, не чаще 1 раз за неделю.

- 22-30 баллов - очень высокие функциональные возможности мышц ног и сердца. Поддержание общей выносливости рекомендуется при помощи длительных циклических аэробных нагрузок (от 3 до 6 часов, не чаще 1 раза за 1 неделю), при ЧСС 120-150 уд./мин. Повышение силовой анаэробной мощности мышц ног рекомендуется выполнять с помощью циклической подготовки по пересеченной местности от 2 до 4 часов не чаще 3 раза за 1 неделю. Повышение анаэробного порога или скоростной выносливости, рекомендуется с помощью темповой работы 30-40 минут, на пульсе 170-180 уд./мин - в 4-й зоне мощности, не чаще 2 раза в неделю. Скоростную работу в 5-й зоне мощности на пульсе 180 уд./мин и выше выполнять до 12 минут, не чаще 2 раза за неделю.

Таким образом, в результате проведения теста с велоэргометрической нагрузкой и ввода данных в КРС, программа автоматически выполняет необходимые расчеты по нахождению показателей потенциальных возможностей сердца (ПВС), порога аэробного обмена мышц ног (ПАО), порога анаэробного обмена мышц ног (ПАНОм), перерасчет показателей ПВС, ПАО, ПАНОм в баллы по полу и сохраняет их в базе данных, выводит их на экран компьютера. В результате по диапазону баллов делается оценка функциональных возможностей мышц ног и сердца, программа автоматически выводит заключение и рекомендации. Эти действия позволяют снизить трудоемкость расчетов искомых показателей за счет автоматизации рутинных процессов (промежуточные расчеты и применение системы уравнений, перерасчеты в баллы в зависимости от пола), и как итог - наглядно оценить функциональные возможности мышц ног и сердца. При этом разработанная компьютерно-реализованная система к данному способу позволяет снизить затраты на дорогостоящие аппаратно-программные комплексы.

Далее заявителем приведены примеры осуществления заявленного технического решения.

В примерах 1, 2, 3 приведены примеры алгоритма работы и пошаговых расчетов для реализации способа в разработанной компьютерно-реализованной системе отдельно в каждом из подблоков («Резервные возможности сердца», «Миография», «Велоэргометрия») Блока 2.

В примере 4 приведен пример единого алгоритма работы по описанной выше последовательности действий заявленного способа, осуществленного на заявленной КРС для оценки резервных возможностей сердца, резервных возможностей скелетных мышц и функциональных возможностей сердца и мышц ног.

Пример 1. Расчеты введенных показателей в подблоке «Резервные возможности сердца» в соответствии с программным алгоритмом компьютерно-реализованной системы.

В данном примере приведены пошаговые вычисления, которые выполняет компьютерно-реализованная система в соответствии с её программным алгоритмом для оценки резервных возможностей сердечной мышцы.

Пользователь - спортсмен-любитель Г.Р., 29 лет, занимающийся триатлоном.

Проведено измерение резервных возможностей сердца с помощью аппаратно-программного комплекса электрокардиограф «Кардиолаб», также представлен подробный расчет баллов показателей резервных возможностей сердца и их оценка.

Данные измерений спортсмена Г.Р. представлены на Фиг. 3а и 3б. На них приведены вводные данные спортсмена Г.Р., где пользователь ввёл в КРС показатели высоты зубца R в мм и S в мм для грудных отведений V1, V2, RV3, V4, V5, V6 в поля ввода таблицы (столбец «Данные» Фиг.3а). Далее также на основе ЭКГ и методики С.А. Душанина он ввёл показатели МКФ, МГЛ, МАИЭО, ПАНО в соответствующие поля (столбец «Данные» Фиг.3б). Далее пользователь отправил введенные показатели в базу данных. Программа автоматически сохраняет их в базе данных.

Данные вывода показателей в результате обработки, сохранения этих данных спортсмена Г.Р. представлены на Фиг. 4а и 4б. На них приведены вывод данных спортсмена Г.Р.

Далее пользователь переходит на вывод данных подблока «Резервные возможности сердца». Программа автоматически выводит показатели из базы данных.

Для расчета показателей АНАМЕ, АМЕ, ОМЕ программа автоматически выполняет промежуточные расчеты резервных возможностей сердца (РВС) для каждого из отведений по формуле (столбец «Расчет резервных возможностей сердца» Фиг.4а). Например, для отведения V₁ расчет резервных возможностей сердца будет следующим:

РВС₁ = = = ,

где РВС₁ - резервные возможности сердца в условных единицах для отведения V₁; - высота зубца R в мм в грудных для отведения V₁, - высота зубца S в мм для отведения V₁.

Аналогичным образом рассчитываются резервные возможности сердца и для других отведений с V₁ по V₆ .

Далее программа автоматически рассчитала АНАМЕ по формуле:

АНАМЕ = = 24+30,9+23,2 = 78,1 ,

где АНАМЕ - анаэробная метаболическая емкость в условных единицах, РВС₁ - резервные возможности сердца, рассчитанный для грудного отведения V₁, РВС₂ - резервные возможности сердца, рассчитанные для грудного отведения V₂, РВС₃ - резервные возможности сердца, рассчитанные для грудного отведения RV₃.

Далее программа автоматически рассчитала АМЕ по формуле:

АМЕ = = 54,7+79,4+89,8 = 223,9 ,

где АМЕ - аэробная метаболическая емкость в условных единицах, РВС₄ - резервные возможности сердца, рассчитанные для грудного отведения V₄, РВС₅ - резервные возможности сердца, рассчитанные для грудного отведения V₅, РВС₆ - резервные возможности сердца, рассчитанные для грудного отведения V₆.

Далее программа автоматически рассчитала ОМЕ по формуле:

ОМЕ = = 24 + 30,9 + 23,2 + 54,7 + 79,4 + 89,8 = 302,

где ОМЕ - общая метаболическая емкость в условных единицах, РВС₁-РВС₆ - резервные возможности сердца, рассчитанные для грудных отведений с V₁ по V₆.

Далее программа автоматически рассчитала %АМЕ по формуле:

%АМЕ = = 74 ,

где %АМЕ - искомый показатель аэробной метаболической емкости в процентах, АМЕ - аэробная метаболическая емкость в условных единицах, ОМЕ - общая метаболическая емкость в условных единицах.

Далее программа автоматически рассчитывает %АНАМЕ по формуле:

%АНАМЕ = = 26,

где %АНАМЕ - искомый показатель анаэробной метаболической емкости в процентах, АНАМЕ - анаэробная метаболическая емкость в условных единицах, ОМЕ - общая метаболическая емкость в условных единицах.

Далее программа автоматически определила тип энергообеспечения сердечной мышцы по диапазону процентов и вывела на экран монитора:

• 21 <= %АНАМЕ<= 29 и, соответственно, 71 <= %АМЕ <= 79 - 3 тип;

Далее в результате расчетов АМЕ и АНАМЕ в условных единицах и заполнения полей МКФ, МГЛ, МАИЭО, ПАНО в условных единицах и их отправки в базу данных, программа автоматически производит перерасчет этих показателей в баллы (Фиг. 4б, столбец «Расчет баллов»). Затем программа определила по введенным показателям баллы:

• рассчитанное программой АНАМЕ было 78,1 у.е., это соответствует 5 баллам;

• рассчитанное программой АМЕ было 223,9 у.е., это соответствует 5 баллам;

• рассчитанное программой ОМЕ было 302 у.е., это соответствует 5 баллам;

• введенное программой МКФ было 28,8 у.е., это соответствует 5 баллам;

• введенное программой МГЛ было 28,6 у.е., это соответствует 5 баллам;

• введенное программой МАИЭО было 62 у.е., это соответствует 5 баллам;

• введенное программой ПАНО было 68,4 у.е., это соответствует 6 баллам;

Затем программой автоматически суммировала баллы и вывела «Сумма баллов: 36».

В результате по диапазону баллов программа вывела оценку резервных возможностей сердечной мышцы:

• 36 - 42 балла - «Оценка: ниже среднего »;

Таким образом, программа выводит на экран компьютера общий вывод и рекомендации:

«Оценка: ниже среднего - ниже среднего сократительные и резервные возможности сердечной мышцы. Не форсировать нагрузку анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, суммарные нагрузки анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, должны быть не большого объема - до 15%. Рекомендуется выполнять единоразовую максимальную нагрузку при ЧСС 180 уд./мин и выше до 4-х минут, с отдыхом до полного восстановления 100-120 уд./мин при не высоком объеме выполненной работе и не чаще 1-2 раза за 2 недели. Не форсировать объемную нагрузку аэробного характера при ЧСС до 170 уд./мин. Рекомендуется аэробная нагрузка развивающего характера от 3 до 5 часов, не чаще 1 раза в неделю. Рекомендуются тренировки с постепенным повышением нагрузок. Большие объемные нагрузки аэробного или анаэробного характера выполнять при контроле ЧСС. Участие в соревнованиях не чаще 1 раза за 1,5-2 недели. При форсировании нагрузки есть вероятность перетренированности».

Пример 2. Расчеты введенных показателей в подблоке «Миография» в соответствии с программным алгоритмом компьютерно-реализованной системы.

В данном примере приведены пошаговые вычисления, которые выполняет компьютерно-реализованная система в соответствии с её программным алгоритмом для оценки резервов скелетных мышц.

Пользователь - спортсмен-любитель Г.Р., 29 лет, занимающийся триатлоном.

Проведено измерение резервов скелетных мышц с помощью электромиографа (в данном случае использовалась миографическая система «Callibri Muscle Tracker»). Представлен подробный расчет баллов показателей резервов скелетных мышц и их оценка.

Данные измерений спортсмена Г.Р. представлены на Фиг. 5 и 6. На них приведены вводные данные спортсмена Г.Р., где пользователь ввёл в КРС максимальные (Амакс) и усредненные (Аср) показатели по тесту на максимальные выпрыгивания из глубокого приседа (5 раз) медиальной мышцы бедра и латеральной мышцы бедра (столбец «Данные» Фиг.5). Далее пользователь отправил введенные показатели в базу данных. Программа автоматически сохранило их в базе данных.

Данные вывода показателей в результате обработки, сохранения этих данных спортсмена Г.Р. представлены на Фиг. 6. На них приведены вывод данных спортсмена Г.Р.

Далее пользователь переходит на вывод данных подблока «Миография». Программа автоматически выводит показатели из базы данных.

Далее в результате заполнения полей «А(макс) медиальной мышцы бедра», «А(ср) медиальной мышцы бедра», «А(макс) латеральной мышцы бедра», «А(ср) латеральной мышцы бедра» в микровольтах и их отправки в базу данных, программа автоматически производит перерасчет этих показателей в баллы (Фиг. 6, столбец «Расчет в баллах»).

Затем программа определила по введенным показателям баллы:

• рассчитанное программой «А(макс) медиальной мышцы бедра» было 1501 мкВ, это соответствует 3 баллам;

• рассчитанное программой «А(ср) медиальной мышцы бедра» было 733 мкВ, это соответствует 2 баллам;

• рассчитанное программой «А(макс) латеральной мышцы бедра» было 2082 мкВ, это соответствует 4 баллам;

• введенное программой «А(ср) латеральной мышцы бедра» было 962 мкВ, это соответствует 3 баллам;

Затем программой автоматически суммировала баллы и вывела «Сумма баллов: 12».

В результате по диапазону баллов программа вывела оценку резервов скелетных мышц:

• 4 - 12 баллов - «Оценка: очень низкий »;

Таким образом, программа автоматически выводит выводы и рекомендации:

«Оценка: очень низкий - очень низкие силовые и скоростно-силовые способности четырехглавой мышцы бедра. Рекомендуется увеличение времени на развитие абсолютной силы. Суммарная нагрузка развития абсолютной силы рекомендуется - 30%».

Пример 3. Расчеты введенных показателей в подблоке «Велоэргометрия» в соответствии с программным алгоритмом компьютерно-реализованной системы

В данном примере приведены пошаговые вычисления, которые выполняет компьютерно-реализованная система в соответствии с её программным алгоритмом для оценки функциональных возможностей мышц ног и сердца.

Пользователь - спортсмен-любитель Г.Р., 29 лет, занимающийся триатлоном.

Проведено нагрузочное тестирование на велоэргометре со ступенчато возрастающей нагрузкой, представлены подробные расчеты и алгоритм определения потенциальных возможностей сердца на основе определения прогнозируемой величины нагрузки в ваттах, порога аэробного обмена, порог анаэробного обмена по описанной выше последовательности действий заявленного способа, осуществленного на заявленной КРС.

Данные теста с физической нагрузкой спортсмена Г.Р. представлены на Фиг. 7а, 7б. На них приведены вводные данные спортсмена Г.Р., где на велоэргометре спортсмен крутит педали в 75-80 оборотов в минуту, через каждую минуту нагрузка повышалась на 15 Вт. Пользователь в конце каждой ступени нагрузки измерял пульсометром ЧСС исследуемого, в ходе которого отмечал ЧСС и характер дыхания. Начиная от нагрузки в 30 Вт и до нагрузки в 165 Вт дыхание отмечалось, как «ритмичное», а начиная с нагрузки в 180 Вт и до нагрузки в 210 Вт дыхание отмечалось, как «интенсивное». Последние 4 ступени нагрузки (225 Вт - 270 Вт) у спортсмена Г.Р. отмечалось «усиленное» дыхание.

После достижения нагрузки в 270 Вт исследуемый прекратил тест, а пользователь отправил данные в базу данных.

Далее пользователь перешел в вывод данных, где программа выстроила график зависимости ЧСС в уд./мин от нагрузки в Вт (Фиг.8а)

На Фиг. 4 б представлены табличные данные:

- прогнозируемая нагрузка в Вт при ЧСС, равная 190 уд./мин - 467 Вт;

- абсолютные и балловые значения потенциальных возможностей сердца (ПВС) - 90 мл/мин/кг и 10 баллов соответственно;

- порог аэробного обмена мышц ног (ПАО) - 34,7 мл/мин/кг и 5 баллов соответственно;

- порог анаэробного обмена мышц ног (ПАНОм) - 43,4 мл/мин/кг и 6 баллов соответственно.

Для расчета прогнозируемой нагрузки исследуемого КРС выбирает все показатели нагрузки и ЧСС, основываясь на характере дыхания («интенсивное»). КРС выбирает показатели нагрузки и ЧСС до момента, где характер дыхания отмечен, как «интенсивное» (включительно). В таблице 3 представлены все показатели нагрузки и ЧСС.

Таблица 3. Показатели нагрузки и ЧСС спортсмена Г.Р.

Количество измерений, n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 ЧСС в уд./мин, 73 77 81 86 88 92 97 99 103 110 115 125 138 140 151 155 163 нагрузка в Вт, 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270

В таблице 4 выбраны КРС показатели нагрузки и ЧСС до момента, где характер дыхания был отмечен, как «интенсивное» (включительно). При нагрузке в 180 Вт, и ЧСС в 115 уд./мин характер дыхания был отмечен, как «интенсивное».

Таблица 4. Показатели нагрузки и ЧСС спортсмена Г.Р.

Количество измерений, n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 - ЧСС, 73 77 81 86 88 92 97 99 103 110 115 190 нагрузка, 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 x

Для расчета прогнозируемой нагрузки исследуемого (ось X на фиг. 8а) при ЧСС, равной 190 уд./мин (ось Y на фиг. 8а), применяется аппроксимация линейной функцией по методу наименьших квадратов, где применяется уравнение линейной зависимости: y = ax+b. Однако для наших расчетов значение «y» известно (по оси Y находится значение ЧСС, равная 190), а значение «х» - нет. Подставляя в уравнение линейной зависимости наше значение, получается: 190 = ax+b. Поэтому данное уравнение преобразуется в уравнение:

где - прогнозируемая нагрузка в Вт при ЧСС, равной 190 уд./мин, a и b - коэффициенты, которые необходимо найти для расчета прогнозируемой нагрузки. Для этого программой выполняются вспомогательные расчеты на основе исходных данных исследуемого:

• Найти сумму произведений показателей ЧСС и показателей нагрузки и по формуле:

73×30 + 77×45 + 81×60 + 86×75 + 88×90 + 92×105 + 97×120 + 99×135 + 103×150 + 110×165 + 115×180 = 113850,

где Σ - алгебраическая сумма, n - верхняя граница суммирования, i=1 - индекс суммирования, - показатели нагрузки в Вт, - показатели ЧСС в уд./мин;

• Найти сумму показателей нагрузки:

= 30 + 45 + 60 + 75 + 90 + 105 + 120 + 135 + 150 + 165 + 180 = 1155,

где Σ - алгебраическая сумма, n - верхняя граница суммирования, i=1 - индекс суммирования, - показатели нагрузки в Вт;

• Найти сумму показателей ЧСС:

= 73 + 77 + 81 + 86 + 88 + 92 + 97 + 99 + 103 + 110 + 115 = 1021,

где Σ - алгебраическая сумма, n - верхняя граница суммирования, i=1 - индекс суммирования, - показатели ЧСС в уд./мин;

• Найти сумму квадратов показателей нагрузки:

= + + + + + + + + + + = 146025,

где Σ - алгебраическая сумма, n - верхняя граница суммирования, i=1 - индекс суммирования, - показатели нагрузки в Вт;

Таким образом, все вспомогательные расчеты готовы для нахождения коэффициентов а и b. Для их нахождения применяются общеизвестные формулы в системе уравнений, по которой программа считает автоматически:

,

где n - общее количество измерений.

• Найти коэффициент a:

= = = = 0,268

• Найти коэффициент b:

= = = 64,67

• Далее КРС находится «x» - прогнозируемая нагрузка:

= = 467,64

где - прогнозируемая нагрузка исследуемого в Вт при ЧСС, равной 190 уд./мин, a и b - коэффициенты, которые находятся по формуле описанной выше.

Далее программой автоматически определяются абсолютные значения потенциальных возможностей сердца по формуле (Фиг.8б):

= = 90,13

где ПВС - потенциальные возможности сердца, - прогнозируемая нагрузка в Вт при ЧСС, равной 190 уд./мин, 13,3 - количество кислорода, в мл которая тратится на выполнение работы в 1 Вт, m - масса тела исследуемого.

В результате программа автоматически производит перерасчет показателя ПВС в баллы по полу. В данном случае спортсмен Г.Р. является мужчиной:

• для мужчин ПВС >= 85,9 - 10 баллов;

Далее программой автоматически определяются абсолютные значения порога аэробного обмена мышц ног (ПАО) по формуле (Фиг.8б):

= = ≈ 34,7

где ПАО - порог аэробного обмена мышц ног, - нагрузка в ваттах в момент, когда у исследуемого тип дыхания был отмечен как «интенсивное» при выполнении нагрузочного теста, 13,3 - количество кислорода, в мл которая тратится на выполнение работы в 1 Вт, m - масса тела исследуемого.

В результате программа автоматически производит перерасчет показателя ПАО в баллы по полу:

• для мужчин 33,4 <= ПАО <= 36,6 - 5 баллов;

Далее программой автоматически определяются абсолютные значения порога анаэробного обмена мышц ног (ПАНОм) по формуле (Фиг.8б):

= ≈ 43,4

где ПАНОм - порог анаэробного обмена мышц ног, - нагрузка в ваттах в момент, когда у исследуемого тип дыхания был отмечена как «усиленное» при выполнении нагрузочного теста, 13,3 - количество кислорода в мл, которая тратится на выполнение работы в 1 Вт, m - масса тела исследуемого в кг.

В результате программа автоматически производит перерасчет показателя ПАНОм в баллы по полу:

• для мужчин 43,4 <= ПАНОм <= 46,6 - 6 баллов;

Затем программа автоматически суммировала баллы и вывела «Сумма баллов: 21».

В результате по диапазону баллов программа вывела оценку функциональные возможности мышц ног и сердца:

• 19-21 балл - «Оценка: высокий»;

Таким образом, программа автоматически выводит выводы и рекомендации:

«Оценка: высокий - высокие функциональные возможности мышц ног и сердца. Поддержание общей выносливости рекомендуется при помощи длительных циклических аэробных нагрузок (от 3 до 6 часов, не чаще 1 раза за 1 неделю), при ЧСС 120-150 уд./мин. Повышение силовой выносливости или аэробной мощности мышц ног рекомендуется выполнять при помощи статических и статодинамических упражнений силовых упражнений с собственным весом тела (от 1 до 2 часов, не чаще 1 раза за 2 недели). Повышение силовой анаэробной мощности мышц ног рекомендуется выполнять с помощью циклической подготовки по пересеченной местности от 2 до 3 часов не чаще 3 раза за 1 неделю. Повышение анаэробного порога или скоростной выносливости, рекомендуется с помощью темповой работы 30-40 минут, на пульсе 170-180 уд./мин - в 4-й зоне мощности, не чаще 1 раз в неделю. Скоростную работу в 5-й зоне мощности на пульсе 180 уд./мин и выше выполнять до 10 минут, не чаще 1 раз за неделю.

Пример 4. Использование заявленного способа контроля и оценки функциональных резервов сердечной и скелетных мышц, и компьютерно-реализованная система для его реализации.

В данном примере приведен единый алгоритм работы по описанной выше последовательности действий заявленного способа, осуществленного на заявленной КРС для оценки резервных возможностей сердца, резервных возможностей скелетных мышц и функциональных возможностей мышц ног и сердца.

Пользователь - спортсмен К.Е., 20 лет, занимающийся лыжными гонками (бег на лыжах 10, 15 км - мастер спорта России). На специально-подготовительном этапе подготовки спортсмен принимал участие в соревнованиях Чемпионат России по лыжным гонкам на лыжероллерах. По многодневной программе соревнований он бежал на лыжероллерах в спринте на 1,5 км, в классическом стиле 20 км, в кроссовом беге по пересеченной местности 8 км. Спустя 2 недели после соревнований были проведены измерения показателей резервных возможностей сердца, резервов скелетных мышц, нагрузочного тестирования на велоэргометре со ступенчато возрастающей нагрузкой. Следует отметить, что за одну неделю до исследований был загрузочный микроцикл в 7 дней с ЧСС на уровне 180-210 уд./мин.

После этого у спортсмена К.Е. появились жалобы на усталость, прерывистый сон, на чувство тяжести в мышцах, на пониженную физическую работоспособность. С целью оценки влияния соревновательных нагрузок и загрузочного микроцикла на резервные возможности и функциональное состояние организма спортсмена К.Е. было решено провести диагностику и оценку функциональных резервов сердечной и скелетных мышц по описанной выше последовательности действий заявленного способа, осуществленного на заявленной КРС.

Данные функциональных резервов сердечной и скелетных мышц спортсмена К.Е. представлены на Фиг. 9а, 9б, 10а, 10б, 11, 12, 13а, 13б, 14, 15, в которых наглядно видны очень низкие балловые значения сократительных и резервных возможностей сердечной мышцы, низкие балловые значения показателей резервов скелетных мышц и балловые значения ниже среднего для функциональных возможностей мышц ног и сердца.

В начале исследования у спортсмена К.Е. была проведена диагностика резервов сердечных мышц. На Фиг. 9а и 9б представлены вводные данные спортсмена К.Е., где пользователь ввёл в КРС показатели высоты зубца R в мм и S в мм для грудных отведений V1, V2, RV3, V4, V5, V6, а также показатели МКФ, МГЛ, МАИЭО, ПАНО в соответствующие поля (столбцы «Данные» Фиг.9а, 9б). Далее пользователь отправил введенные показатели в базу данных. Программа автоматически сохраняет их в базе данных.

На Фиг.10а и 10б представлены данные автоматического расчетов резервных возможностей сердца, показателей АНАМЕ, АМЕ, ОМЕ, МКФ, МГЛ, МАИЭО, ПАНО в у.е. и баллах. На Фиг. 10б видно, что балловые значения большинства показателей находятся в основном на низком уровне. К ним относятся показатели АНАМЕ (3 балла), АМЕ (1 балл), ОМЕ (1 балл), МАИЭО (3 балла), ПАНО (3 балла). 2 показателя находятся на среднем уровне МКФ (5 баллов) и МГЛ (6 баллов). Это говорит о том, что показатели, характеризующие сократительные резервы сердечной мышцы (АНАМЕ, АМЕ, ОМЕ, МАИЭО, ПАНО) находятся на очень низком уровне. Возможно, это связано с участием спортсмена в 3 соревнованиях подряд с последующим большим объемом скоростных нагрузок с постоянным средним ЧСС (180 уд./мин и выше). В результате программа автоматически суммировала баллы (общая сумма баллов: 22) и вывела выводы и рекомендации в соответствии уровнем резервных возможностей сердца:

- Оценка: очень низкая - очень низкие сократительные и резервные возможности сердечной мышцы. Не форсировать нагрузку анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, суммарные нагрузки анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, должны быть не большого объема - до 5%. Рекомендуется выполнять единоразовую максимальную нагрузку при ЧСС 180 уд./мин и выше не больше 1,5 минуты, с отдыхом до полного восстановления 100-120 уд./мин при не высоком объеме выполненной работе и не чаще 1 раза за 2 недели. Не форсировать объемную нагрузку аэробного характера при ЧСС до 170 уд./мин. Рекомендуется аэробная нагрузка развивающего характера от 2 до 4 часов, не чаще 1 раза в неделю. Рекомендуются тренировки с постепенным повышением нагрузок. Большие объемные нагрузки аэробного или анаэробного характера выполнять при контроле ЧСС. Участие в соревнованиях не чаще 1 раза за 2 недели. При форсировании нагрузки очень большая вероятность перетренированности.

Далее было проведено измерение спортсмена К.Е. с помощью электромиографа с дальнейшей оценкой резервов скелетных мышц. На Фиг. 11 представлены вводные данные спортсмена К.Е. в результате выполнения 5 максимальных выпрыгиваний вверх из исходного положения глубокий присед, после которого пользователь ввёл в КРС показатели:

• А (макс.) для MVM (медиальной широкой мышцы бедра) - 1730 мкВ;

• А (ср.) для MVM (медиальной широкой мышцы бедра) - 841мкВ;

• А (макс.) для MVL (латеральной широкой мышцы бедра) - 2368 мкВ;

• А (ср.) для MVL (латеральной широкой мышцы бедра) - 971 мкВ.

Далее пользователь отправил введенные показатели в базу данных. Программа автоматически сохранила их в базе данных.

На Фиг. 12 представлены данные автоматического расчетов показателей А (ср.) для MVM, А (макс.) для MVM, А (ср.) для MVL, А (макс.) для MVL из абсолютных значений в микровольтах в балловые значения. В результате перерасчета показателей видно, что в основном показатели находятся на низком уровне:

• А (макс.) для MVM - 3 балла;

• А (ср.) для MVM - 3 балла;

• А (макс.) для MVL - 4 балла;

• А (ср.) для MVL - 3 балла.

Низкие значения показателей резервов скелетных мышц могут быть связаны с утомлением мышечных волокон или низкими силовыми способностями мышц на фоне недовосстановления после соревновательного микроцикла (3 гонки подряд) и с последующим без отдыха загрузочным микроциклом с объемными скоростными нагрузками.

В результате программа автоматически суммировала баллы (общая сумма баллов: 13) и вывела выводы и рекомендации в соответствии с уровнем резервов скелетных мышц:

- Оценка: низкий - низкие силовые и скоростно-силовые способности четырехглавой мышцы бедра. Рекомендуется увеличение времени на развитие абсолютной силы. Суммарная нагрузка развития абсолютной силы рекомендуется - 25%.

Далее был проведен тест с физической нагрузкой спортсмена К.Е. с помощью велоэргометра и пульсометра для фиксации ЧСС. На Фиг. 13а и 13б представлены вводные данные спортсмена К.Е. в результате выполнения нагрузочного тестирования на велоэргометре со ступенчато возрастающей нагрузкой, которая повышалась постепенно в конце каждой минуты с шагом в 15 Вт. В процессе выполнения нагрузки, пользователь фиксировал ЧСС и характер дыхания спортсмена К.Е.. Начиная от нагрузки в 180 Вт характер дыхания сменился из ритмичного на интенсивный, а с 270 Вт с интенсивного дыхания, на - усиленный.

Далее пользователь отправил введенные в КРС показатели в базу данных. При этом программа автоматически провела необходимые расчеты, автоматически сохранила их в базе данных.

На Фиг.14 представлен построенный КРС график изменения ЧСС в процессе выполнения велоэргометрической нагрузки.

На Фиг. 15 представлены результаты автоматического расчетов показателей прогнозируемой нагрузки в Вт при ЧСС, равной 190 уд./мин; ПВС - потенциальных возможностей сердца, мл/мин/кг; ПАО - порога аэробного обмена мышц ног, мл/мин/кг; ПАНОм - порога анаэробного обмена мышц ног мл/мин/кг, а также произведенный их перерасчет из абсолютных значений в мл/мин/кг в балловые значения. В результате перерасчета показателей видно, что в основном показатели находятся в основном на среднем уровне (ПВС - 6 баллов и ПАНОм - 6 баллов) и низком уровне (ПАО - 3 балла).

Средние значения показателей потенциальных возможностей сердца и мощности скоростной выносливости (ПАНОм) характеризуются недостатком объемной аэробной работы, а низкий уровень порога аэробного обмена (ПАО) связано с низкими силовыми аэробными возможностями медленных мышечных волокон.

В результате программа автоматически суммировала баллы (общая сумма баллов: 15) и вывела выводы и рекомендации в соответствии с уровнем функциональных возможностей сердца и четырехглавой мышцы бедра:

- Оценка: ниже среднего - ниже среднего функциональные возможности мышц ног и сердца. Рекомендуется повысить ударный объем сердца при помощи длительных циклических аэробных нагрузок (от 3 до 6 часов, не чаще 3 раза за 1 неделю), при ЧСС 120-150уд./мин. Повышение силовой выносливости или аэробной мощности мышц ног рекомендуется выполнять при помощи статических и статодинамических упражнений силовых упражнений с собственным весом тела (от 1 до 1,5 часов, не чаще 2 раза за 1 неделю). Повышение силовой анаэробной мощности мышц ног рекомендуется выполнять с помощью циклической подготовки по пересеченной местности от 1 до 2 часов не чаще 2 раза за 1 неделю.

Таким образом, из описанного выше можно сделать вывод, что заявителем достигнуты заявленные технические результаты, а именно: разработан способ контроля и оценки функциональных резервов сердечной и скелетных мышц, и компьютерно-реализованной системы (КРС) для его реализации, сочетающих автоматический расчет, учет, хранение, визуализацию динамики показателей резервных возможностей сердца, резервов скелетных мышц (по четырехглавой мышце бедра) и функциональных возможностей мышц ног и сердца, формирование выводов и рекомендаций по коррекции тренировочного процесса.

При этом, основываясь на представленной выше информации, представляется возможным сделать следующие логические выводы, а именно достигнуто:

1 - упрощение в синхронизации работы одного прибора с другим и сложности во взаимодействии оборудования с исследуемым: при проведении диагностики уровня резервных возможностей сердечной и скелетной мышцы применяются 3 последовательно выполняемые пробы, для которых необходимы отдельные приборы. При проведении электрокардиографии диагностика проводится в состоянии покоя, при пробе с прыжками электроды накладываются на мышцы ног, где не создаются помехи для сбора данных и для спортсмена, а при велоэргометрической нагрузке на грудную клетку фиксируется пульсометр для фиксации ЧСС; результаты каждой из проведенных проб вводятся в КРС для автоматических расчетов, учета, хранения, для дальнейшей визуализации динамики показателей и как итог вывод заключения и рекомендаций об уровне функциональных резервов сердечной и скелетных мышц;

2 - отсутствие необходимости проведения калибровки диагностического оборудования: при подготовке приборов к диагностике по описанной выше последовательности действий заявленного способа нет необходимости калибровки оборудования;

3 - снижение трудоёмкости организации работы в процессе проведения исследования и проведение автоматического статистического анализа полученных данных: при проведении исследования спортсмену необходимо выполнить 3 последовательные пробы, которые проводятся от простого к сложному. В начале проводится электрокардиография в покое, далее миография с 5 выпрыгиваниями из исходного положения присед и, в конце, проба с велоэргометрической нагрузкой, в результате которых показатели измерений заполняются в ручную в КРС. В результате КРС автоматически выполняет учет, сохранение, вспомогательные и промежуточные расчеты, перерасчет анализируемых показателей в баллы, визуализацию данных, вывод на экран компьютера заключения и рекомендаций;

4 - универсальность применения способа в условиях образовательных учреждений: диагностику уровня резервных возможностей сердечной и скелетной мышцы можно проводить, как условиях лаборатории, так и в полевых условиях, а разработанная КРС к ней позволяет выполнить рутинные процессы, как: учет, сохранение, вспомогательные и промежуточные расчеты, перерасчет анализируемых показателей в баллы, визуализацию данных, вывод на экран компьютера заключения и рекомендаций;

5 - отсутствие необходимости участия специалистов из числа медперсонала, прошедших специальный курс обучения: для определения уровня резервных возможностей сердца и скелетных мышц применяются традиционные методы (электрокардиография, электромиография, велоэргометрическая нагрузка) в ходе которых необходимо знать схему наложения электродов, а все расчеты показателей и выводы КРС выполняет автоматически. При этом диагностика показателей может проводиться в полевых условиях, в учебно-тренировочных сборах и в условиях соревнований;

6 - применение балльной системы оценки, автоматического вывода заключения в виде практических рекомендаций спортсменов по видам спорта: для оценки резервов сердечной мышцы предполагает оценку показателей в условных единицах, при оценке резервов скелетных мышц аппаратно-программный комплекс выводит показатели амплитуды в микровольтах, а показатели велоэргометрической нагрузки рассчитываются в миллилитрах в минуту на килограмм массы тела. Для единого анализа эти расчеты представляются сложными. Описанная выше последовательность действий заявленного способа, осуществленного на заявленной КРС, предполагает перерасчет показателей из абсолютных единиц измерения в балловые значения, которые являются более понятными для анализа, а разработанная КРС позволяет сделать автоматический перерасчет в балловые значения, выполнить вспомогательные расчеты при нахождении, например, показателя прогнозируемой нагрузки в Вт при ЧСС, равной 190 уд./мин, потенциальных возможностей сердца, порога аэробного обмена мышц ног, порога анаэробного обмена мышц ног, а также вывод заключения и визуализации полученных данных.

7 - представление расчетных показателей в балловых значениях, которые имеют значительно меньший диапазон значений внутри одного интервала: меньший диапазон балловых значений (10-бальная шкала) позволило более точнее определить у спортсмена К.Е. уровни: сократительных резервов скелетной мышцы, которые оказались на очень низком уровне (показатели АНАМЕ - 3, АМЕ - 1, ОМЕ - 1, МАИЭО - 3, ПАНО - 3 балла), это в свою очередь позволило вывести рекомендации и заключение выполнении тренировочных нагрузок восстановительной направленности; резервов скелетных мышц, которые оказались на низком уровне (показатели А (ср.) для MVM, А (макс.) для MVM, А (ср.) для MVL, А (макс.) для MVL в основном 3 балла), это в свою очередь позволило вывести рекомендации и заключение о низких силовых и скоростно-силовых способностей четырехглавой мышцы бедра; функциональных возможностей мышц ног и сердца, которые оказались на уровне ниже среднего (ПВС и ПАНОм - 6 баллов, ПАО - 3 балла), это в свою очередь позволило вывести рекомендации и заключение о недостатке объемной аэробной работы, а низкий уровень порога аэробного обмена (ПАО) связано с низкими силовыми аэробными возможностями медленных мышечных волокон;

8 - снижение затрат на дорогостоящие аппаратно-программные комплексы: для оценки и контроля резервных возможностей сердца и скелетной мышцы необходимы меньше финансовых затрат по сравнению с закупкой более дорогостоящих приборов, для которых зачастую требуется закупка отдельных программных продуктов для подключения и работы на ЭВМ, разработанный продукт снижает затраты на закупку программного обеспечения, облегчает процесс расчетов.

Изобретение относится к спортивной медицине, физиологии спорта и врачебного контроля функциональных резервов организма и предназначено, прежде всего, для контроля и оценки подготовки спортсменов, где важно функциональное состояние организма под влиянием специфических нагрузок. Предложен способ контроля и оценки функциональных резервов сердечной и скелетных мышц, заключающийся в том, что программа автоматически выводит показатели из базы данных для расчета показателей анаэробной метаболической емкости АНАМЕ, аэробной метаболической емкости АМЕ, общей метаболической емкости ОМЕ, где программа автоматически выполняет промежуточные расчеты резервных возможностей сердца РВС для каждого из отведений; далее программа автоматически рассчитывает АНАМЕ; далее программа автоматически рассчитывает АМЕ; далее программа автоматически рассчитывает ОМЕ; далее программа автоматически рассчитывает %АНАМЕ; далее программа автоматически определяет тип энергообеспечения сердечной мышцы по диапазону процентных значений анаэробной метаболической емкости %АНАМЕ и аэробной метаболической емкости %АМЕ выводит на экран монитора; далее программа автоматически выводит рекомендации. Далее программа автоматически выполняет промежуточные расчеты резервных возможностей сердца для каждого из отведений, перерасчет показателей в балльную систему, которая имеет значительно меньший диапазон значений внутри одного интервала и как итог выводит оценку резервных возможностей сердечной мышцы, что конкретизирует вывод заключения и практических рекомендаций конкретно для исследуемого спортсмена. Далее в результате проведения теста пользователь вводит данные исследуемого в компьютерно-реализованную систему, а именно 4 показателя: А (макс.) для MVM, А (ср.) для MVM, А (макс.) для MVL, А (ср.) для MVL в микровольтах; далее программа автоматически выводит выводы и рекомендации на основании обработанных данных. 2 н.п. ф-лы, 22 ил., 4 табл.

1. Способ контроля и оценки функциональных резервов сердечной и скелетных мышц, заключающийся в том, что

пользователь с помощью своего компьютерного устройства и сети интернет заходит в компьютерно-реализованную систему в подблок «Регистрация» Блока 1 и регистрирует исследуемого - вводит данные пользователя: имя, фамилию, отчество, дату рождения, вид спорта, квалификацию,

пользователь заходит в подблок «Авторизация» Блока 1 и проводит авторизацию исследуемого - имя, фамилию, отчество;

затем компьютерно-реализованная система в соответствии с программным алгоритмом автоматически перенаправляет пользователя в подблок «Резервные возможности сердца» Блока 2 для ввода данных, для этого пользователю необходимо провести измерения исследуемого с помощью электрокардиографа и провести анализ полученных показателей с помощью методики Душанина, которая основана на регистрации электрокардиограммы в грудных отведения по Вильсону - V3R, V1, V2, V4, V5, V6, первой производной в грудных отведениях по Вильсону - dV3R, dV2, dV6;

для расчета показателей анаэробной метаболической емкости АНАМЕ, аэробной метаболической емкости АМЕ, общей метаболической емкости ОМЕ пользователь вводит в компьютерно-реализованную систему показатели высоты зубца R в мм и S в мм для грудных отведений V1, V2, RV3, V4, V5, V6 в поля ввода таблицы подблока «Резервные возможности сердца», дополнительно вводит показатели в поля мощности креатинфосфатного источника энергообеспечения МКФ в у.е., мощности гликолитического источника энергообеспечения МГЛ в у.е., мощности аэробного источника энергообеспечения МАИЭО в у.е., порога анаэробного обмена в у.е. ПАНО в у.е., отправляет введенные показатели в базу данных, программа автоматически сохраняет их в базе данных;

пользователь переходит на вывод данных подблока «Резервные возможности сердца», программа автоматически выводит показатели из базы данных;

для расчета показателей анаэробной метаболической емкости АНАМЕ, аэробной метаболической емкости АМЕ, общей метаболической емкости ОМЕ программа автоматически выполняет промежуточные расчеты резервных возможностей сердца РВС для каждого из отведений по формуле:

РВС = ,

где РВС - резервные возможности сердца в условных единицах; - высота зубца R в мм в грудных отведениях, - высота зубца S в мм в грудных отведениях;

программа автоматически рассчитывает АНАМЕ по формуле:

АНАМЕ = ,

где АНАМЕ - анаэробная метаболическая емкость в условных единицах, РВС₁ - резервные возможности сердца, рассчитанные для грудного отведения V₁, РВС₂ - резервные возможности сердца, рассчитанные для грудного отведения V₂, РВС₃ - резервные возможности сердца, рассчитанные для грудного отведения RV₃;

программа автоматически рассчитывает АМЕ по формуле:

АМЕ = ,

где АМЕ - аэробная метаболическая емкость в условных единицах, РВС₄ - резервные возможности сердца, рассчитанные для грудного отведения V₄, РВС₅ - резервные возможности сердца, рассчитанные для грудного отведения V₅, РВС₆ - резервные возможности сердца, рассчитанные для грудного отведения V₆;

программа автоматически рассчитывает ОМЕ по формуле:

ОМЕ = ,

где ОМЕ - общая метаболическая емкость в условных единицах, РВС₁-РВС₆ - резервные возможности сердца, рассчитанные для грудных отведения с V₁ по V₆;

программа автоматически рассчитывает %АМЕ по формуле:

%АМЕ = ,

где %АМЕ - искомый показатель аэробной метаболической емкости в процентах, АМЕ - аэробная метаболическая емкость в условных единицах, ОМЕ - общая метаболическая емкость в условных единицах;

программа автоматически рассчитывает %АНАМЕ по формуле:

%АНАМЕ = ,

где %АНАМЕ - искомый показатель анаэробной метаболической емкости в процентах, АНАМЕ - анаэробная метаболическая емкость в условных единицах, ОМЕ - общая метаболическая емкость в условных единицах;

программа автоматически определяет тип энергообеспечения сердечной мышцы по диапазону процентных значений анаэробной метаболической емкости %АНАМЕ и аэробной метаболической емкости %АМЕ выводит на экран монитора:

1 <= %АНАМЕ <= 11 и, соответственно, 89 <= %АМЕ >= 99 - 1 тип;

12 <= %АНАМЕ <= 20 и, соответственно, 80 <= %АМЕ <= 88 - 2 тип;

21 <= %АНАМЕ<= 29 и, соответственно, 71 <= %АМЕ <= 79 - 3 тип;

30 <= %АНАМЕ <= 38 и, соответственно, 62 <= %АМЕ <= 70 - 4 тип;

%АНАМЕ>= 39 и, соответственно, %АМЕ <= 61 - 5 тип;

в результате расчетов аэробной метаболической емкости АМЕ и анаэробной метаболической емкости АНАМЕ в условных единицах и заполнения полей мощности креатинфосфатного источника энергообеспечения МКФ, мощности гликолитического источника энергообеспечения МГЛ, мощности аэробного источника энергообеспечения МАИЭО, порога анаэробного обмена ПАНО в условных единицах и их отправки в базу данных, программа автоматически производит перерасчет этих показателей в баллы;

при этом балловые значения определяются по 10-балльной шкале:

баллы АНАМЕ АМЕ ОМЕ МКФ МГЛ МАИЭО ПАНО 1 1 - 16 1-162 1-215 1-10 1-11 1-49 1-59 2 16,1- 32 162,1-180 215,1-240 10,1-16 11,1-16 49,1-53 59,1-61 3 32,1-48 180,1-198 240,1-265 16,1-22 16,1-21 53,1-57 61,1-63 4 48,1-64 198,1-216 265,1-290 22,1-28 21,1-26 57,1-61 63,1-65 5 64,1-80 216,1-234 290,1-315 28,1-34 26,1-31 61,1-65 65,1-67 6 80,1-96 234,1-252 315,1-340 34,1-40 31,1-36 65,1-69 67,1-69 7 96,1-112 252,1-270 340,1-365 40,1-46 36,1-41 69,1-73 69,1-71 8 112,1-128 270,1-288 365,1-390 46,1-52 41,1-46 73,1-77 71,1-73 9 128,1-144 288,1-294 390,1-415 52,1-58 46,1-51 77,1-81 73,1-75 10 144,1-300 294,1-300 415,1-600 58,1-100 51,1-100 81,1-100 75,1-100

затем программой автоматически суммируются баллы, в результате по диапазону баллов делается оценка резервных возможностей сердечной мышцы:

очень низкий - 7-28 баллов;

низкий - 29-35 баллов;

ниже среднего - 36-42;

средний - 43-49;

выше среднего - 50-56;

высокий - 57-70;

таким образом, программа автоматически выводит рекомендации:

- 7-28 баллов - очень низкие сократительные и резервные возможности сердечной мышцы; не форсировать нагрузку анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, суммарные нагрузки анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, должны быть не большого объема - до 5%; рекомендуется выполнять единоразовую максимальную нагрузку при ЧСС 180 уд./мин и выше не больше 1,5 минуты, с отдыхом до полного восстановления 100-120 уд./мин при не высоком объеме выполненной работе и не чаще 1 раза за 2 недели; не форсировать объемную нагрузку аэробного характера при ЧСС до 170 уд./мин; рекомендуется аэробная нагрузка развивающего характера от 2 до 4 часов, не чаще 1 раза в неделю; рекомендуются тренировки с постепенным повышением нагрузок; большие объемные нагрузки аэробного или анаэробного характера выполнять при контроле ЧСС; участие в соревнованиях не чаще 1 раза за 2 недели; при форсировании нагрузки очень большая вероятность перетренированности;

29-35 баллов - низкие сократительные и резервные возможности сердечной мышцы; не форсировать нагрузку анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, суммарные нагрузки анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, должны быть не большого объема - до 10%; рекомендуется выполнять единоразовую максимальную нагрузку при ЧСС 180 уд./мин и выше до 2 минут, с отдыхом до полного восстановления 100-120 уд./мин при не высоком объеме выполненной работе и не чаще 1 раза за 2 недели; не форсировать объемную нагрузку аэробного характера при ЧСС до 170 уд./мин рекомендуется аэробная нагрузка развивающего характера от 2 до 4 часов, не чаще 1 раза в неделю; рекомендуются тренировки с постепенным повышением нагрузок; большие объемные нагрузки аэробного или анаэробного характера выполнять при контроле ЧСС; участие в соревнованиях не чаще 1 раза за 2 недели; при форсировании нагрузки большая вероятность перетренированности;

36-42 баллов - ниже среднего сократительные и резервные возможности сердечной мышцы; не форсировать нагрузку анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, суммарные нагрузки анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, должны быть не большого объема - до 15%; рекомендуется выполнять единоразовую максимальную нагрузку при ЧСС 180 уд./мин и выше до 4-х минут, с отдыхом до полного восстановления 100-120 уд./мин при не высоком объеме выполненной работе и не чаще 1-2 раза за 2 недели; не форсировать объемную нагрузку аэробного характера при ЧСС до 170 уд./мин рекомендуется аэробная нагрузка развивающего характера от 3 до 5 часов, не чаще 1 раза в неделю; рекомендуются тренировки с постепенным повышением нагрузок; большие объемные нагрузки аэробного или анаэробного характера выполнять при контроле ЧСС; участие в соревнованиях не чаще 1 раза за 1,5-2 недели; при форсировании нагрузки есть вероятность перетренированности;

43-49 баллов - среднего характера сократительные и резервные возможности сердечной мышцы; не форсировать нагрузку анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, суммарные нагрузки анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, должны быть - до 20%; рекомендуется выполнять единоразовую максимальную нагрузку при ЧСС 180 уд./мин и выше до 6 минут, с отдыхом до полного восстановления 100-120 уд./мин и не чаще 1 раз за 1 неделю; рекомендуется аэробная нагрузка развивающего характера от 3 до 6 часов, не чаще 1 раза в неделю; рекомендуются тренировки с постепенным повышением нагрузок; большие объемные нагрузки аэробного или анаэробного характера выполнять при контроле ЧСС; участие в соревнованиях не чаще 1 раз за 1 неделю;

50-56 баллов - высокие сократительные и резервные возможности сердечной мышцы; суммарные нагрузки анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, должны быть - до 25%; рекомендуется выполнять единоразовую максимальную нагрузку при ЧСС 180 уд./мин и выше до 8 минут, с отдыхом до полного восстановления 100-120 уд./мин и не чаще 1-2 раза за 1 неделю; рекомендуется аэробная нагрузка развивающего характера от 3 до 6 часов, не чаще 2 раза в неделю; рекомендуются тренировки с постепенным повышением нагрузок; большие объемные нагрузки аэробного или анаэробного характера выполнять при контроле ЧСС; участие в соревнованиях не чаще 2 раза за 1 неделю;

57-70 баллов - очень высокие сократительные и резервные возможности сердечной мышцы; суммарные нагрузки анаэробного характера при ЧСС 180 уд./мин и выше, должны быть - до 30%; рекомендуется выполнять единоразовую максимальную нагрузку при ЧСС 180 уд./мин и выше до 10-ти минут, с отдыхом до полного восстановления 100-120 уд./мин и не чаще 2 раза за 1 неделю, также допускаются интервальные скоростные тренировки на неполном восстановлении, не чаще 1 раз за 2 недели; рекомендуется аэробная нагрузка развивающего характера от 3 до 6 часов, не чаще 3 раза в неделю; большие объемные нагрузки аэробного или анаэробного характера выполнять при контроле ЧСС; участие в соревнованиях не чаще 2 раза за 1 неделю;

пользователь переходит в подблок «Миография» Блока 2 во ввод данных, для этого пользователь проводит измерения исследуемого с помощью электромиографа, сбор данных проводится: для медиальной широкой мышцы бедра MVM - musculus vastus medialis, электроды располагают на расстоянии 2 см друг от друга под косым углом 55 градусов на 2 см медиальнее верхнего края надколенника, электроды располагают в дистальной трети мышцы; для латеральной широкой мышцы бедра MVL - musculus vastus lateralis, два активных электрода 2 см друг от друга располагаются на 3-5 см выше надколенника под косым углом латеральнее срединной линии; после команды «Старт» включается запись, в это же время исследуемый должен выполнить 5 максимальных выпрыгиваний вверх из исходного положения глубокий присед, при этом испытуемый выполняет прыжки максимально быстро, подряд с максимально глубоким приседанием и максимальной интенсивностью в каждом прыжке;

в результате проведения теста пользователь вводит данные исследуемого в компьютерно-реализованную систему, а именно 4 показателя:

А (макс.) для MVM в микровольтах - максимальный показатель электрической активности медиальной широкой мышцы бедра в серии упражнений;

А (ср.) для MVM в микровольтах - усредненный показатель электрической активности медиальной широкой мышцы бедра в серии упражнений;

А (макс.) для MVL в микровольтах - максимальный показатель электрической активности латеральной широкой мышцы бедра в серии упражнений;

А (ср.) для MVL в микровольтах - усредненный показатель электрической активности латеральной широкой мышцы бедра в серии упражнений;

пользователь отправляет введенные показатели в базу данных, программа автоматически сохраняет их в базе данных;

пользователь переходит на вывод данных подблока «Миография», программа автоматически выводит показатели из базы данных;

в результате ввода показателей А (макс.) для медиальной широкой мышцы бедра MVM, А (ср.) для медиальной широкой мышцы бедра MVM, А (макс.) для латеральной широкой мышцы бедра MVL, А (ср.) для латеральной широкой мышцы бедра MVL программа автоматически переводит их в баллы по 10-балльной шкале:

баллы А (макс.) для MVM, мВ А (ср.) для MVM, мВ А (макс.) для MVL, мВ А (ср.) для MVL, мВ 1 1-999 1-499 1-999 1-499 2 1000-1499 500-749 1000-1499 500-749 3 1500-1999 750-999 1500-1999 750-999 4 2000-2499 1000-1249 2000-2499 1000-1249 5 2500-2999 1250-1499 2500-2999 1250-1499 6 3000-3499 1500-1749 3000-3499 1500-1749 7 3500-3999 1750-1999 3500-3999 1750-1999 8 4000-4499 2000-2249 4000-4499 2000-2249 9 4500-4999 2250-2499 4500-4999 2250-2499 10 >=5000 >= 2500 >=5000 >= 2500

где мВ - микровольты;

затем программой автоматически суммируются баллы, в результате по диапазону баллов делается оценка резервов скелетных мышц:

очень низкий - 4-12 баллов;

низкий - 13-16 и ниже

ниже среднего - 17-20;

средний - 21-24;

выше среднего - 25;

высокий - 29-30;

таким образом, программа автоматически выводит выводы и рекомендации:

4-12 баллов - очень низкие силовые и скоростно-силовые способности четырехглавой мышцы бедра, рекомендуется увеличение времени на развитие абсолютной силы, суммарная нагрузка развития абсолютной силы рекомендуется - 30%;

13-16 баллов - низкие силовые и скоростно-силовые способности четырехглавой мышцы бедра, рекомендуется увеличение времени на развитие абсолютной силы, суммарная нагрузка развития абсолютной силы рекомендуется - 25%;

17-20 баллов - ниже среднего силовые и скоростно-силовые способности четырехглавой мышцы бедра, рекомендуется увеличение времени на развитие абсолютной силы, суммарная нагрузка развития абсолютной силы рекомендуется - 20% и на развитие скоростно-силовых способностей - 20%;

21-24 баллов - среднего характера силовые и скоростно-силовые способности четырехглавой мышцы бедра, рекомендуется увеличение времени на развитие силовой выносливости, суммарная нагрузка развития силовой выносливости рекомендуется - 20%, на развитие скоростно-силовых способностей - 10%;

25-28 баллов - высокие силовые и скоростно-силовые способности четырехглавой мышцы бедра, рекомендуется увеличение времени на развитие силовой выносливости, суммарная нагрузка развития силовой выносливости рекомендуется - 25%;

29-30 баллов - очень высокие силовые и скоростно-силовые способности четырехглавой мышцы бедра, рекомендуется увеличение времени на развитие силовой выносливости, суммарная нагрузка развития силовой выносливости рекомендуется - 30%;

пользователь переходит в подблок «Велоэргометрия» Блока 2 во ввод данных, для этого пользователю необходимо провести измерения исследуемого с помощью велоэргометра и пульсометра для фиксации ЧСС; исследуемый садится на велоэргометр и крутит педали с начальной нагрузкой в 30 Вт с 75-80 оборотов в минуту, нагрузка повышается постепенно в конце каждой минуты с шагом в 15 Вт;

в ходе проведения нагрузочного теста в конце каждой ступени нагрузки пользователь вводит в компьютерно-реализованную систему данные ЧСС и характера дыхания исследуемого, причем в компьютерно-реализованной системе (КРС) характер дыхания определяется как:

ритмичное - выбирается, когда ритм дыхания немного учащенный, но ровный, без срывов, человек способен дышать как через рот, так и через нос;

интенсивное - выбирается, когда интенсивность дыхательной активности возрастает, человек в состоянии дышать только через ротовую полость, объемов носового дыхания уже не хватает, частота дыхания резко повышается;

усиленное - выбирается, когда дыхание исследуемого поверхностное, частое, с напряжением, с ощущением недостатка воздуха и выдох производится с усилием, причем данный характер дыхания сопровождается ощущением «жжением» в мышцах;

пользователь отправляет введенные показатели в базу данных, при этом программа автоматически производит необходимые расчеты и сохраняет их в базе данных;

пользователь переходит на вывод данных подблока «Велоэргометрия», программа автоматически выводит показатели из базы данных в виде таблицы: прогнозируемая нагрузка в ваттах Вт при ЧСС равная 190 уд./мин, абсолютные и балловые значения показателей потенциальные возможности сердца ПВС, порог аэробного обмена мышц ног ПАО, порог анаэробного обмена мышц ног ПАНОм;

для расчета прогнозируемой нагрузки исследуемого компьютерно-реализованная система выбирает все показатели нагрузки и ЧСС, основываясь на характере дыхания: компьютерно-реализованная система выбирает показатели нагрузки и ЧСС до момента, где характер дыхания был отмечен, как «интенсивное» включительно; для расчета прогнозируемой нагрузки исследуемого при ЧСС, равной 190 уд./мин применяется аппроксимация линейной функцией по методу наименьших квадратов, где применяется уравнение линейной зависимости: y = ax+b; для расчетов значение «y» известно, а значение «х» - нет; подставляя в уравнение линейной зависимости наше значение, получаем: 190 = ax+b, поэтому данное уравнение преобразуется в уравнение:

где - прогнозируемая нагрузка в Вт при ЧСС, равной 190 уд./мин, a и b - коэффициенты, которые находятся по формуле, по которой программа считает автоматически:

,

где Σ - алгебраическая сумма, n - в данном случае верхняя граница суммирования, характеризующее общее количество измерений, i=1 - индекс суммирования, - показатели нагрузки в Вт, - показатели ЧСС в уд./мин;

для этого необходимо сделать вспомогательные расчеты, которые выполняются программой автоматически:

найти сумму произведений показателей ЧСС и показателей нагрузки и по формуле:

,

где Σ - алгебраическая сумма, n - в данном случае верхняя граница суммирования, характеризующее общее количество измерений, i=1 - индекс суммирования, - показатели нагрузки в Вт, - показатели ЧСС в уд./мин;

найти сумму показателей нагрузки:

,

где Σ - алгебраическая сумма, n - в данном случае верхняя граница, характеризующее общее количество измерений, i=1 - индекс суммирования, - показатели нагрузки в Вт;

найти сумму показателей ЧСС:

,

где Σ - алгебраическая сумма, n - в данном случае верхняя граница суммирования, характеризующее общее количество измерений, i=1 - индекс суммирования, - показатели ЧСС в уд./мин;

найти сумму квадратов показателей нагрузки:

,

где Σ - алгебраическая сумма, n - в данном случае верхняя граница суммирования, характеризующее общее количество измерений, i=1 - индекс суммирования, - показатели нагрузки в Вт;

таким образом, определяются коэффициенты а и b для уравнения y = ax+b, а для расчетов, где «y» известен, находится «x»:

где - прогнозируемая нагрузка исследуемого в Вт при ЧСС, равной 190 уд./мин, a и b - коэффициенты, которые находятся по формуле

,

где Σ - алгебраическая сумма, n - в данном случае верхняя граница суммирования, характеризующее общее количество измерений, i=1 - индекс суммирования, - показатели нагрузки в Вт, - показатели ЧСС в уд./мин;

программой автоматически определяются абсолютные значения потенциальных возможностей сердца ПВС по формуле:

где ПВС - потенциальные возможности сердца, - прогнозируемая нагрузка в Вт при ЧСС, равной 190 уд./мин, 13,3 - количество кислорода в мл, которое тратится на выполнение работы в 1 Вт; m - масса тела исследуемого;

в результате программа автоматически производит перерасчет показателя потенциальные возможности сердца ПВС в баллы по полу:

- для мужчин:

ПВС <= 44,9 - 1 балл;

45<= ПВС <= 49,9 - 2 балла;

50 <= ПВС <= 54,9 - 3 балла;

55 <= ПВС <= 59,9 - 4 балла;

60 <= ПВС <= 64,9 - 5 баллов;

65 <= ПВС <= 69,9 - 6 баллов;

70 <= ПВС <= 74,9 - 7 баллов;

75 <= ПВС <= 79,9 - 8 баллов;

80 <= ПВС <= 84,9 - 9 баллов;

ПВС >= 85,9 - 10 баллов;

- для женщин:

ПВС <= 39,9 - 1 балл;

40<= ПВС <= 44,9 - 2 балла;

45 <= ПВС <= 49,9 - 3 балла;

50 <= ПВС <= 54,9 - 4 балла;

55 <= ПВС <= 59,9 - 5 баллов;

60 <= ПВС <= 64,9 - 6 баллов;

65 <= ПВС <= 69,9 - 7 баллов;

70 <= ПВС <= 74,9 - 8 баллов;

75 <= ПВС <= 79,9 - 9 баллов;

ПВС >= 80 - 10 баллов;

программой автоматически определяются абсолютные значения порога аэробного обмена мышц ног ПАО по формуле:

где ПАО - порог аэробного обмена мышц ног, - нагрузка в ваттах в момент, когда у исследуемого тип дыхания был отмечена как «интенсивное» при выполнении нагрузочного теста, 13,3 - количество кислорода, в мл которая тратится на выполнение работы в 1 Вт, m - масса тела исследуемого;

в результате программа автоматически производит перерасчет показателя порог аэробного обмена мышц ног ПАО в баллы по полу:

- для мужчин:

ПАО <= 23,1 - 1 балл;

23,2 <= ПАО <= 26,6 - 2 балла;

26,7 <= ПАО <= 29,9 - 3 балла;

30 <= ПАО <= 33,3 - 4 балла;

33,4 <= ПАО <= 36,6 - 5 баллов;

36,7 <= ПАО <= 39,9 - 6 баллов;

40 <= ПАО <= 43,3 - 7 баллов;

43,4 <= ПАО <= 46,6 - 8 баллов;

46,7 <= ПАО <= 49,9 - 9 баллов;

ПАО >= 50 - 10 баллов;

- для женщин:

ПАО <= 20 - 1 балл;

20,1 <= ПАО <= 23,3 - 2 балла;

23,4 <= ПАО <= 26,7 - 3 балла;

26,8 <= ПАО <= 30 - 4 балла;

30,1 <= ПАО <= 33,4 - 5 баллов;

33,5 <= ПАО <= 36,7 - 6 баллов;

36,8 <= ПАО <= 40 - 7 баллов;

40,1 <= ПАО <= 43,4 - 8 баллов;

43,5 <= ПАО <= 46,7 - 9 баллов;

ПАО >= 46,8 - 10 баллов;

программой автоматически определяются абсолютные значения порога анаэробного обмена мышц ног ПАНОм по формуле:

,

где ПАНОм - порог анаэробного обмена мышц ног, - нагрузка в ваттах в момент, когда у исследуемого тип дыхания был отмечен как «усиленное» при выполнении нагрузочного теста, 13,3 - количество кислорода в мл, которое тратится на выполнение работы в 1 Вт, m - масса тела исследуемого;

в результате программа автоматически производит перерасчет показателя порог анаэробного обмена мышц ног ПАНОм в баллы по полу:

- для мужчин:

ПАНОм <= 29,9 - 1 балл;

30 <= ПАНОм <= 33,3 - 2 балла;

33,4 <= ПАНОм <= 36,6 - 3 балла;

36,7 <= ПАНОм <= 39,9 - 4 балла;

40 <= ПАНОм <= 43,3 - 5 баллов;

43,4 <= ПАНОм <= 46,6 - 6 баллов;

46,7 <= ПАНОм <= 49,9 - 7 баллов;

50 <= ПАНОм <= 53,3 - 8 баллов;

53,4 <= ПАНОм <= 56,6 - 9 баллов;

ПАНОм >= 56,7 - 10 баллов;

- для женщин:

ПАНОм <= 26.6- 1 балл;

26,7 <= ПАНОм <= 29,9 - 2 балла;

30 <= ПАНОм <= 33,3 - 3 балла;

33,4 <= ПАНОм <= 36,6 - 4 балла;

36,7 <= ПАНОм <= 39,9 - 5 баллов;

40 <= ПАНОм <= 43,3 - 6 баллов;

43,4 <= ПАНОм <= 46,6 - 7 баллов;

46,7 <= ПАНОм <= 49,9 - 8 баллов;

50 <= ПАНОм <= 53,3 - 9 баллов;

ПАНОм >= 53,4 - 10 баллов;

затем программой автоматически суммируются баллы: потенциальные возможности сердца ПВС, порог аэробного обмена мышц ног ПАО, порог анаэробного обмена мышц ног ПАНОм, в результате по диапазону баллов делается оценка функциональных возможностей мышц ног и сердца:

очень низкий - 3-9 баллов

низкий - 10-12 и ниже

ниже среднего - 13-15

средний - 16-18

выше среднего - 19-21

высокий - 22-30;

таким образом, программа автоматически выводит выводы и рекомендации:

3-9 баллов - очень низкие функциональные возможности мышц ног и сердца; рекомендуется повысить ударный объем сердца при помощи длительных циклических аэробных нагрузок от 2 до 4 часов, не чаще 2 раза за 1 неделю, при ЧСС 120-150 уд./мин; повышение силовой выносливости мышц ног при помощи статических и статодинамических упражнений силовых упражнений с собственным весом тела - от 40 мин до 1,5 часов, не чаще 2 раза за 1 неделю;

10-12 баллов - низкие функциональные возможности мышц ног и сердца; рекомендуется повысить ударный объем сердца при помощи длительных циклических аэробных нагрузок от 3 до 6 часов, не чаще 3 раза за 1 неделю, при ЧСС 120-150 уд./мин; повышение силовой выносливости мышц ног при помощи статических и статодинамических упражнений силовых упражнений с собственным весом тела от 1 до 1,5 часов, не чаще 2 раза за 1 неделю;

13-15 баллов - ниже среднего функциональные возможности мышц ног и сердца; рекомендуется повысить ударный объем сердца при помощи длительных циклических аэробных нагрузок от 3 до 6 часов, не чаще 3 раза за 1 неделю, при ЧСС 120-150 уд./мин; повышение силовой выносливости или аэробной мощности мышц ног рекомендуется выполнять при помощи статических и статодинамических упражнений силовых упражнений с собственным весом тела от 1 до 1,5 часов, не чаще 2 раза за 1 неделю; повышение силовой анаэробной мощности мышц ног рекомендуется выполнять с помощью циклической горной подготовки от 1 до 2 часов не чаще 2 раза за 1 неделю;

16-18 баллов - средние функциональные возможности мышц ног и сердца; рекомендуется повысить ударный объем сердца при помощи длительных циклических аэробных нагрузок - от 3 до 6 часов, не чаще 2 раза за 1 неделю, при ЧСС 120-150 уд./мин; повышение силовой выносливости или аэробной мощности мышц ног рекомендуется выполнять при помощи статических и статодинамических упражнений силовых упражнений с собственным весом тела от 1 до 2 часов, не чаще 2 раза за 1 неделю; повышение силовой анаэробной мощности мышц ног рекомендуется выполнять с помощью циклической горной подготовки от 1,5 до 2,5 часов не чаще 2 раза за 1 неделю; повышение анаэробного порога или скоростной выносливости, рекомендуется с помощью темповой работы 30-40 минут, на пульсе 170-180 уд./мин - в 4-й зоне мощности, не чаще 1 раз за 1,5-2 недели; скоростную работу в 5-й зоне мощности на пульсе 180 уд./мин и выше выполнять до 8 минут, не чаще 1 раз 1,5-2 недели;

19-21 баллов - высокие функциональные возможности мышц ног и сердца; поддержание общей выносливости рекомендуется при помощи длительных циклических аэробных нагрузок - от 3 до 6 часов, не чаще 1 раза за 1 неделю, при ЧСС 120-150 уд./мин; повышение силовой выносливости или аэробной мощности мышц ног рекомендуется выполнять при помощи статических и статодинамических упражнений силовых упражнений с собственным весом тела от 1 до 2 часов, не чаще 1 раза за 2 недели; повышение силовой анаэробной мощности мышц ног рекомендуется выполнять с помощью циклической подготовки по пересеченной местности от 2 до 3 часов не чаще 3 раза за 1 неделю; повышение анаэробного порога или скоростной выносливости, рекомендуется с помощью темповой работы 30-40 минут, на пульсе 170-180 уд./мин - в 4-й зоне мощности, не чаще 1 раз в неделю; скоростную работу в 5-й зоне мощности на пульсе 180 уд./мин и выше выполнять до 10 минут, не чаще 1 раз за неделю;

22-30 баллов - очень высокие функциональные возможности мышц ног и сердца; поддержание общей выносливости рекомендуется при помощи длительных циклических аэробных нагрузок от 3 до 6 часов, не чаще 1 раза за 1 неделю, при ЧСС 120-150 уд./мин; повышение силовой анаэробной мощности мышц ног рекомендуется выполнять с помощью циклической подготовки по пересеченной местности от 2 до 4 часов не чаще 3 раза за 1 неделю; повышение анаэробного порога или скоростной выносливости, рекомендуется с помощью темповой работы 30-40 минут, на пульсе 170-180 уд./мин - в 4-й зоне мощности, не чаще 2 раза в неделю; скоростную работу в 5-й зоне мощности на пульсе 180 уд./мин и выше выполнять до 12 минут, не чаще 2 раза за неделю.

2. Компьютерно-реализованная система (КРС) для реализации способа по п.1, содержит страницу Главная, где представлено назначение, содержание и ход работы в компьютерно-реализованной системе и два блока:

Блок 1 - регистрации, авторизации и выхода, содержит три подблока:

- подблок «Регистрация» с возможностью ввода данных исследуемого: имени, фамилии, отчества, даты рождения, вида спорта, квалификации и сохранениях этих данных в базе данных;

- подблок «Авторизация» с возможностью ввода данных исследуемого: имени, фамилии, отчества;

- подблок «Выход» с возможностью выхода из КРС;

Блок 2 - ввода, вывода, сбора, учета, хранения параметров в базе данных и их дальнейшей визуализации и содержит три подблока: «Резервные возможности сердца», «Миография», «Велоэргометрия»;

подблок «Резервные возможности сердца» содержит:

- Ввод данных - содержит поля для ввода показателей R - высота зубца R в мм, и S - высота зубца S в мм для грудных отведений V1, V2, RV3, V4, V5, V6, МКФ - мощность креатинфосфатного источника энергообеспечения в у.е., МГЛ - мощность гликолитического источника энергообеспечения в у.е., МАИЭО - мощность аэробного источника энергообеспечения в у.е., ПАНО - порог анаэробного обмена в у.е., с возможностью их отправки, хранения и учета в базе данных;

- Вывод данных - выполнен в виде таблицы, куда из базы данных выводятся параметры:

в условных единицах: АНАМЕ, АМЕ, ОМЕ, МКФ, МГЛ, МАИЭО, ПАНО;

в процентах: АНАМЕ, АМЕ;

в баллах: АНАМЕ, АМЕ, ОМЕ, МКФ, МГЛ, МАИЭО, ПАНО;

по сумме баллов выводится оценка резервных возможностей сердца по соотношению %АНАМЕ и %АМЕ определяется биоэнергетический тип;

подблок «Миография» содержит:

- Ввод данных - содержит поля для ввода в микровольтах отдельно для медиальной широкой мышцы бедра, и отдельно для латеральной широкой мышцы бедра, показателей электромиографии:

А (макс.) - максимальный показатель электрической активности мышцы в серии упражнений;

А (ср.) - усредненный показатель электрической активности мышцы в серии упражнений;

в данном подблоке также реализована возможность отправки, хранения и учета введенных параметров в базе данных;

- Вывод данных - выполнен в виде таблицы, куда из базы данных выводятся параметры:

в микровольтах: А (макс.) для медиальной широкой мышцы бедра MVM и для латеральной широкой мышцы бедра MVL, А (ср.) для медиальной широкой мышцы бедра MVM и для латеральной широкой мышцы бедра MVL;

в баллах: А (макс.) для медиальной широкой мышцы бедра MVM и для латеральной широкой мышцы бедра MVL, А (ср.) для медиальной широкой мышцы бедра MVM и для латеральной широкой мышцы бедра MVL;

подблок «Велоэргометрия» содержит:

- Ввод данных - представлена в виде таблицы, каждая строка представлена в виде ступенчатой возрастающей нагрузки в ваттах с шагом в 15 Вт начиная от 30 Вт и до 450 Вт; каждая строка содержит поля для ввода:

частоты сердечных сокращений (ЧСС): ЧСС₁ при нагрузке в 30 Вт и ЧСС_i при последней ступени нагрузки;

характера дыхания: Характер дыхания₁ при нагрузке в 30 Вт и Характер дыхания_i при последней ступени нагрузки; он представлен в виде выбора вариантов характера дыхания: ритмичное, интенсивное, усиленное;

в данном подблоке также реализована возможность отправки, хранения и учета введенных параметров в базе данных;

- Вывод данных - выполнен в виде таблицы, куда из базы данных выводятся расчетные параметры:

в абсолютных значениях: прогнозируемая нагрузка в Вт при ЧСС, равной 190 уд./мин; ПВС - потенциальные возможности сердца мл/мин/кг; ПАО - порог аэробного обмена мышц ног мл/мин/кг; ПАНОм - порог анаэробного обмена мышц ног мл/мин/кг;

в баллах: ПВС - потенциальные возможности сердца; ПАО - порог аэробного обмена мышц ног; ПАНОм - порог анаэробного обмена мышц ног;

график изменения ЧСС в процессе выполнения велоэргометрической нагрузки.