RU2015682C1 - Device for assessing physical status of human being - Google Patents

Device for assessing physical status of human being Download PDF

Info

Publication number
RU2015682C1
RU2015682C1 SU5028226A RU2015682C1 RU 2015682 C1 RU2015682 C1 RU 2015682C1 SU 5028226 A SU5028226 A SU 5028226A RU 2015682 C1 RU2015682 C1 RU 2015682C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensor
physical fitness
unit
heart rate
meter
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Н. Утенко
Д.Н. Гаврилов
И.И. Комаров
Л.В. Попов
Д.А. Иванова
Original Assignee
Научно-исследовательский институт физической культуры, Санкт-Петербург
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский институт физической культуры, Санкт-Петербург filed Critical Научно-исследовательский институт физической культуры, Санкт-Петербург
Priority to SU5028226 priority Critical patent/RU2015682C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2015682C1 publication Critical patent/RU2015682C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device employed for evaluating physical status of human being incorporates load presetting unit 1, pulse sensor 2, heart rate meter 3, display unit 4, physical status data processing computer 5, counter 6, first transducer 7, second transducer 8, and control unit 9. EFFECT: higher accuracy and comprehensive data handling. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при массовых обследованиях населения для оценки физической подготовленности и выдачи рекомендаций по оздоровительной физической тренировке, при тестировании студентов, военнослужащих, спортсменов, специалистов различного профиля. The invention relates to medical equipment and can be used in mass surveys of the population to assess physical fitness and issue recommendations for health-improving physical training, while testing students, military personnel, athletes, and specialists in various fields.

Известно устройство для измерения гибкости позвоночника, содержащее подставку (тумбу) и линейку с подвижным флажком для наклона вперед стоя. Известно также устройство для измерения статической силовой выносливости, содержащее динамометр и перекладину (Аулик И.А. Определение физической работоспособности в клинике и спорте. М.: Медицина, 1990). Однако данные устройства позволяют производить только изолированную оценку указанных параметров без общей оценки физической подготовленности человека. A device for measuring the flexibility of the spine, containing a stand (curbstone) and a ruler with a movable flag for tilting forward standing. There is also known a device for measuring static power endurance, containing a dynamometer and a horizontal bar (Aulik I. A. Determination of physical performance in clinic and sports. M .: Medicine, 1990). However, these devices allow only an isolated assessment of these parameters without a general assessment of a person’s physical fitness.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является устройство для оценки общей выносливости человека, содержащее опору с сиденьем и нагрузочный узел-велоэргометр. Недостатком его является длительность тестирования (15-30 и более минут) и оценка только одного физического качества - общей выносливости. The closest in technical essence and the achieved result is a device for assessing the overall endurance of a person, containing a support with a seat and a load node-bicycle ergometer. Its disadvantage is the duration of testing (15-30 minutes or more) and the assessment of only one physical quality - total endurance.

Целью изобретения является сокращение времени тестирования и повышение информативности оценки физической подготовленности человека путем выполнения набора дозированных физических нагрузок разного характера и их автоматизированной совместной оценки. The aim of the invention is to reduce testing time and increase the information content of assessing a person’s physical fitness by performing a set of dosed physical activities of a different nature and their automated joint assessment.

На фиг.1 дана функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - конструктивное выполнение устройства. Figure 1 is a functional diagram of the proposed device; figure 2 - structural embodiment of the device.

Устройство для оценки физической подготовленности человека содержит блок 1 задания нагрузки, датчик пульса 2, измеритель 3 частоты сердечных сокращений, блок 4 отображения, блок 5 вычисления оценки физической подготовленности, счетчик 6, первый 7 и второй 8 преобразователи и блок 9 управления. Блок 1 задания нагрузки включает задатчик 10 динамической нагрузки с датчиком, задатчик 11 статической нагрузки с датчиком и измеритель гибкости 12 с датчиком, причем задатчик 10 динамической нагрузки через счетчик 6, задатчик 11 статической нагрузки через первый преобразователь 7, измеритель гибкости 12 через второй преобразователь 8, а измеритель 3 частоты сердечных сокращений и блок 9 управления соединены с входами блока 5 вычисления оценки физической подготовленности, выход которого соединен с блоком 4 отображения информации. A device for assessing a person’s physical fitness includes a load setting unit 1, a heart rate sensor 2, a heart rate meter 3, a display unit 4, a physical fitness unit 5, a counter 6, a first 7 and a second 8 converters and a control unit 9. The load setting unit 1 includes a dynamic load adjuster 10 with a sensor, a static load adjuster 11 with a sensor, and a flexibility meter 12 with a sensor, the dynamic load adjuster 10 through a counter 6, a static load adjuster 11 through the first transducer 7, and a flexibility meter 12 through the second transducer 8 and the heart rate meter 3 and the control unit 9 are connected to the inputs of the physical fitness assessment calculation unit 5, the output of which is connected to the information display unit 4.

Оценка физической подготовленности осуществляется по формуле
Офп = (Ов х 2) + Oc + Oг, где Офп - сумма оценок по трем показателям в баллах;
Ов - оценка общей выносливости в баллах;
Ос - оценка статической силовой выносливости в баллах;
Ог - оценка гибкости в баллах.
Assessment of physical fitness is carried out according to the formula
О фп = (О в х 2) + О c + O g , where О фп - the sum of the ratings for three indicators in points;
About in - an estimation of the general endurance in points;
О с - assessment of static power endurance in points;
О г - assessment of flexibility in points.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Для измерения общей выносливости испытуемый выполняет дозируемую физическую нагрузку в виде приседаний из положения стоя в положение сидя на кресле 13 под метроном в течение 3 мин с одновременным измерением пульса с помощью датчика 2. При этом в момент приседания за счет деформации обивки сиденья срабатывает замыкающийся контакт 14, а в момент вставания контакт размыкается. Замыкание и размыкание контакта фиксируется счетчиком 6. Результат по команде блока 9 управления подается в блок 5. To measure total endurance, the test subject performs dosed physical activity in the form of squats from a standing position to a sitting position on a chair 13 under a metronome for 3 minutes with a simultaneous measurement of heart rate using a sensor 2. At the same time, a squeezing contact is triggered due to deformation of the seat upholstery 14 , and at the time of rising, the contact opens. The closing and opening of the contact is fixed by the counter 6. The result of the command of the control unit 9 is supplied to the block 5.

Расчет числа полных циклов (каждый цикл состоит из двух движений - сесть-встать) в зависимости от веса тела производится по табл.1. The calculation of the number of complete cycles (each cycle consists of two movements - sit-up), depending on body weight, is performed according to Table 1.

Перед нагрузкой с помощью датчика пульса 2 измеряется пульс в покое, рассчитывается допустимый пульс, обеспечивающий безопасность нагрузки по формуле
ЧСС расчетная = (220 - возраст, лет - ЧСС покоя) х К + ЧСС покоя, где К - коэффициент интенсивности нагрузки по темпу движений 0,6 или 0,7 - 60% или 70% от максимума.
Before the load, with the help of the pulse sensor 2, the pulse is measured at rest, the allowable pulse is calculated, which ensures the safety of the load according to the formula
Estimated heart rate = (220 - age, years - resting heart rate) x K + resting heart rate, where K is the coefficient of load intensity at the rate of movement of 0.6 or 0.7 - 60% or 70% of the maximum.

Расчет высоты сиденья в зависимости от роста производится по номограмме и табл.2 (руководство по физиологии труда. М.: Медицина, 1983). The calculation of the height of the seat depending on the height is made according to the nomogram and table 2 (manual on the physiology of labor. M: Medicine, 1983).

Во время выполнения нагрузки реальный пульс постоянно сравнивают в блоке 5 вычисления с допустимым (заданным) значением и если он превышает последний, то на блоке 4 отображения информации формируется световой и звуковой сигнал, по которому тест прекращается. По окончании нагрузки проводится цикл восстановления в течение 1 мин сидя, в конце его измеряется ЧСС восстановления. Расчет общей выносливости производится по формуле (Пирогова Е. А. , и др. Влияние физических упражнений на работоспособность и здоровье человека. Киев: Здоровья, 1986)
Ов (Индекс Руфье) = (ЧСС покоя +
+ ЧСС нагр. + ЧСС восстанов.) - 200/10
В табл.3 приведена оценка общей выносливости по индексу Руфье.
During the execution of the load, the real pulse is constantly compared in block 5 of the calculation with a valid (set) value, and if it exceeds the latter, then a light and sound signal are generated on the information display block 4, according to which the test stops. At the end of the load, a recovery cycle is carried out for 1 min sitting, at the end of which the heart rate of recovery is measured. The calculation of total endurance is made according to the formula (Pirogova E. A., et al. The influence of physical exercises on human performance and health. Kiev: Health, 1986)
About in (Ruthier Index) = (resting heart rate +
+ Heart rate + Heart rate recovery.) - 200/10
Table 3 gives an estimate of the total endurance by the Ruthier index.

По окончании этого упражнения через заданное блоком 9 управление время последней подает команду в блок 5, по которой осуществляется считывание результата из счетчика 6, а также включается на блоке 4 отображения информации сигнал о переходе к следующему тесту и блок 5 подготавливается к приему следующей информации. Тестирование статической силовой выносливости производится посредством удержания туловища в заданном положении, сидя на кресле 13 с закрепленными ногами. Туловище отклоняется назад на угол 50-65о от вертикали и фиксируется в этом положении, заставляя работать мышцы брюшного пресса, спины и другие в статическом режиме. При этом подвижная спинка 15 задатчика 11 нагрузки с датчиком здесь служит в качестве вспомогательного механизма для приведения в действие контактного переключателя 17, являющегося собственно датчиком. Время удержания туловища в наклонном положении через контактный переключатель 17 фиксируется в блоке 5 в диапазоне от 10 до 60 с. При утомлении мышц или других причин туловище испытуемого отклоняется на угол более 50-65о, через подвижную спинку контактный переключатель 17 размыкается и передает импульс в блок 5, в котором таймер фиксирует время удержания. После этого на блоке 4 отображения информации включается команда перехода к следующему тесту.At the end of this exercise, after the time set by block 9, the last time gives a command to block 5, by which the result is read from counter 6, and the signal for switching to the next test is turned on on the information display block 4 and block 5 is prepared to receive the following information. Testing of static strength endurance is carried out by holding the body in a predetermined position, sitting on a chair 13 with legs fixed. The body deviates backward at an angle of 50-65 about from the vertical and is fixed in this position, forcing the abdominal muscles, back and others to work in a static mode. In this case, the movable back 15 of the load adjuster 11 with the sensor here serves as an auxiliary mechanism for actuating the contact switch 17, which is the sensor itself. The retention time of the torso through the contact switch 17 is fixed in block 5 in the range from 10 to 60 s. When muscles fatigue or other reasons, the test body is deflected by an angle greater than about 50-65, via the movable pin back switch 17 opens and transmits the pulse in block 5, wherein the timer records the time of retention. After that, on the information displaying unit 4, the transition command to the next test is turned on.

Оценка статической силовой выносливости (Ос) производится по табл.4 оценок с учетом пола и возраста (США, Морхауз, Леонард, Сент-Элбани, 1977). Assessment of static strength endurance (OS) is carried out according to table 4 assessments taking into account gender and age (USA, Morehouse, Leonard, St. Albany, 1977).

Тестирование гибкости (в данном случае гибкости позвоночника и подвижности в тазобедренных суставах, определяемой измерением амплитуды движения верхней части тела при максимальном сгибании - наклоне вперед сидя) производится посредством наклона вперед в положении сидя на кресле 13 с выпрямленными в коленных суставах ногами. Ноги находятся в горизонтальном положении, ступни закреплены на упорах 20. С помощью максимального сгибания туловища и наклона вперед пальцами вытянутых рук ползун 19 передвигается по планке с пакетом микропереключателей 19, замыкая контакт. В зависимости от количества замкнутых ползуном контактов, расположенных друг от друга на расстоянии 1 см, сигналы от микропереключателей через преобразователь 8 поступает в блок 5 вычисления. Flexibility testing (in this case, spinal flexibility and mobility in the hip joints, determined by measuring the amplitude of movement of the upper body at maximum bending - leaning forward while sitting) is performed by leaning forward in a sitting position on chair 13 with legs straightened in the knee joints. The legs are in a horizontal position, the feet are fixed on the stops 20. Using the maximum bending of the body and tilting forward with the fingers of outstretched arms, the slider 19 moves along the bar with the package of microswitches 19, closing the contact. Depending on the number of contacts closed by the slider located at a distance of 1 cm from each other, the signals from the microswitches through the converter 8 are fed to the calculation unit 5.

Оценка гибкости (Ог) в сантиметрах в зависимости от пола и возраста производится по табл.5 (Канадский стандартный тест физической подготовленности, Оттава, 1986, модифицированный). The assessment of flexibility (Og) in centimeters depending on gender and age is performed according to Table 5 (Canadian Standard Test of Physical Fitness, Ottawa, 1986, modified).

Затем по команде блока 9 управления блок 5 вычисления производит расчет оценки физической подготовленности по сумме оценок общей выносливости, статической силовой выносливости и гибкости по указанной выше формуле. При этом оценка общей выносливости удваивается, как имеющая наибольший факторный вес среди параметров, наиболее связанных с показателями здоровья (Пирогова Е. А. и др. Влияние физических упражнений на работоспособность и здоровье человека. Киев: Здоровья, 1986). Then, at the command of control unit 9, calculation unit 5 calculates physical fitness estimates based on the sum of the total endurance, static strength endurance, and flexibility assessments using the above formula. Moreover, the assessment of total endurance doubles as having the largest factor weight among the parameters most associated with health indicators (Pirogova E.A. et al. Influence of physical exercises on human performance and health. Kiev: Health, 1986).

Оценка физической подготовленности человека по показателям трех тестов приведена в табл.6. Assessment of a person’s physical fitness by indicators of three tests is given in Table 6.

П р и м е р. Оценка общей выносливости - выше средней (4х2), силы - средний (3), гибкости - высокий (5). Подставляем в формулу: Офп = (4х2) + 3 + 5 = 16 баллов, что соответствует оценке физической подготовленности - выше среднего. Оптимальность и достоверность предлагаемого набора параметров, характеризующих физическую подготовленность, подтверждается сходством его с батареей тестов США (3 теста - степ-тест, поднимание туловища, наклон вперед сидя - журнал "Физическое воспитание, рекреация и танцы", февраль 1990, с. 45-39) и нашими исследованиями по сопоставлению оценок физической подготовленности, полученных с помощью различных систем тестирования (Минвуз, Конктрекс-2, предлагаемая).PRI me R. Assessment of overall endurance is above average (4x2), strength is average (3), flexibility is high (5). We substitute in the formula: О фп = (4х2) + 3 + 5 = 16 points, which corresponds to the assessment of physical fitness - above average. The optimality and reliability of the proposed set of parameters characterizing physical fitness is confirmed by its similarity to the battery of US tests (3 tests - step test, torso lifting, forward leaning sitting - Physical Education, Recreation and Dancing magazine, February 1990, p. 45- 39) and our studies comparing physical fitness scores obtained using various testing systems (Minvuz, Kontreks-2, proposed).

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет сократить время тестирования и оценки физической подготовленности человека и повысить информативность за счет одновременной оценки отдельных физических качеств (общей выносливости, статической силовой выносливости, гибкости) и их автоматизированной обработки. Thus, the proposed device can reduce the time of testing and assessing the physical fitness of a person and increase information content by simultaneously evaluating individual physical qualities (general endurance, static power endurance, flexibility) and their automated processing.

Claims (4)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ФИЗИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВЛЕННОСТИ ЧЕЛОВЕКА, содержащее датчик пульса и измеритель частоты сердечных сокращений, соединенные последовательно, а также блок задания нагрузки и блок отображения информации, отличающееся тем, что в него введены блок вычисления оценки физической подготовленности, счетчик, первый и второй преобразователи и блок управления, а блок задания нагрузки включает задатчик динамической нагрузки с датчиком движений, задатчик статической нагрузки с датчиком и измеритель гибкости с датчиком, причем, задатчик динамической нагрузки через счетчик, задатчик статической нагрузки через первый преобразователь, измеритель гибкости через второй преобразователь, а измеритель частоты сердечных сокращений и блок управления соединены с входами блока вычисления оценки физической подготовленности, выход которого соединен с блоком отображения информации. 1. A device for assessing physical fitness of a person, comprising a pulse sensor and a heart rate meter connected in series, as well as a load setting unit and an information display unit, characterized in that a physical fitness evaluation calculating unit, a counter, first and second converters are introduced therein and a control unit, and the load setting unit includes a dynamic load controller with a motion sensor, a static load controller with a sensor and a flexibility meter with a sensor, moreover, a dynamic load sensor through a counter, a static load controller through a first converter, a flexibility meter through a second converter, and a heart rate meter and a control unit are connected to the inputs of the physical fitness assessment calculation unit, the output of which is connected to the information display unit. 2.Устройство по п.1, отличающееся тем, что задатчик динамической нагрузки выполнен в виде регулирующего по высоте кресла с вмонтированным в сидение замыкающимся контактом. 2. The device according to claim 1, characterized in that the dynamic load adjuster is made in the form of a height-adjustable chair with a closing contact mounted in the seat. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что задатчик статической нагрузки выполнен в виде подвижной спинки, снабженной сидением и вмонтированным в нее контактным переключателем угла наклона. 3. The device according to claim 1, characterized in that the static load adjuster is made in the form of a movable back, equipped with a seat and a contact switch of the angle of inclination mounted therein. 4.Устройство по п.1, отличающееся тем, что измеритель гибкости выполнен в виде упора для ног, установленного на подвижной опоре, и планки с пакетом контактных переключателей и ползуном, установленной на подвижной опоре. 4. The device according to claim 1, characterized in that the flexibility meter is made in the form of a footrest mounted on a movable support, and a strap with a package of contact switches and a slider mounted on a movable support.
SU5028226 1991-12-24 1991-12-24 Device for assessing physical status of human being RU2015682C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5028226 RU2015682C1 (en) 1991-12-24 1991-12-24 Device for assessing physical status of human being

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5028226 RU2015682C1 (en) 1991-12-24 1991-12-24 Device for assessing physical status of human being

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2015682C1 true RU2015682C1 (en) 1994-07-15

Family

ID=21597337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5028226 RU2015682C1 (en) 1991-12-24 1991-12-24 Device for assessing physical status of human being

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2015682C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA024287B1 (en) * 2013-12-06 2016-09-30 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Навигатор здоровья" Measuring module and device for measuring and evaluation of backbone flexibility with such measuring module (variants)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 997656, кл. A 61B 5/00, 1981. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA024287B1 (en) * 2013-12-06 2016-09-30 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Навигатор здоровья" Measuring module and device for measuring and evaluation of backbone flexibility with such measuring module (variants)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3871247B2 (en) Center-of-gravity detection device that can evaluate motor ability
KR101033198B1 (en) Unified measuring apparatus for physical activity promotion system
Roemmich et al. Physiological determinants of wrestling success in high school athletes
Hannibal et al. Reliability and validity of low back strength/muscular endurance field tests in adolescents
US5035234A (en) Method for functional evaluation and exercising the back muscles of a person
RU2015682C1 (en) Device for assessing physical status of human being
KR20140056424A (en) Method and apparatus for measuring physical fitness, and storage medium for the same
CN114570002A (en) Sit-up training test device
RU2147208C1 (en) Technique for estimating public health and working capacity
Hageman et al. Test-retest reliability of the Rockport Fitness Walking Test and other fitness measures in women ages 50–69 years
RU2552977C2 (en) Sport simulator
RU2206273C1 (en) Method for evaluating human physical condition
Nimphius Assessment of power
SU1710084A1 (en) Device for training sp0rtsman muscles
KR102645878B1 (en) System and method for suggesting exercise intensity using 1rm(1 repetition maximum) for each type of weight exercise equipment
Palagina et al. Standardization of Testing the Level of Physical Fitness of Students of 18–20 years
WO1987007129A1 (en) Muscle testing apparatus
Kantouris et al. Validity and reliability of the My Jump 2 application for measuring the vertical jump height in young, male basketball players.
Sharma Mathematical Measurement, Evaluation and Test in Physical Education
Downar et al. Isometric Muscle-Force Measurements Obtained by Handheld Dynamometry.
Peltekova et al. INFLUENCE OF BASIC ANTHROPOMETRIC INDICATORS ON HAND GRIP STRENGTH IN STUDENTS FROM BASKETBALL TRAINING GROUPS
Hammouri The psychology of Relationship between Squat's Kinematics' Variables, Anthropometric Measurements and Jump Serve Kinematics' Variables amongst Volleyball Players
RU2113169C1 (en) Method for estimation of man's physical preparedness
Osiński et al. Physical fitness of adolescents in the Wielkopolska province versus Poland’s population
Thornton Relationship between selected anthropometric and anatomic measures and YMCA bench press test performance