RU2447834C1 - Method for evaluating individual's physical efficiency - Google Patents
Method for evaluating individual's physical efficiency Download PDFInfo
- Publication number
- RU2447834C1 RU2447834C1 RU2010150452/14A RU2010150452A RU2447834C1 RU 2447834 C1 RU2447834 C1 RU 2447834C1 RU 2010150452/14 A RU2010150452/14 A RU 2010150452/14A RU 2010150452 A RU2010150452 A RU 2010150452A RU 2447834 C1 RU2447834 C1 RU 2447834C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- load
- heart rate
- test
- specific power
- person
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине, в частности к эргометрии, и может быть использовано в спортивной, морской, авиационно-космической, профилактической медицине при массовом обследовании населения для оценки работоспособности человека.The invention relates to medicine, in particular to ergometry, and can be used in sports, marine, aerospace, preventive medicine during a mass examination of the population to assess human performance.
Известен способ определения работоспособности человека, заключающийся в функциональном обследовании сердечно-сосудистой системы до и после физической нагрузки с последующим определением переносимости физической нагрузки (Карпман В.Л., Белоцерковский З.Б., Гудков И.А. Тестирование в спортивной медицине. - М.: ФиС, 1988. - С. 21-117) [1]. Недостатком данного способа является длительность и сложность обследования.There is a method of determining the health of a person, which consists in a functional examination of the cardiovascular system before and after physical activity with subsequent determination of the tolerance of physical activity (Karpman V.L., Belotserkovsky Z.B., Gudkov I.A. Testing in sports medicine. - M .: FiS, 1988. - S. 21-117) [1]. The disadvantage of this method is the duration and complexity of the survey.
Известен способ определения работоспособности человека, при котором физическую нагрузку выполняют в два этапа длительностью по 4-6 минут с интервалом 3-4 минуты, при этом вторая нагрузка в два раза больше первой (SU 876110 A1, опубл. 30.10.81, 3 МПК A61B 10/00) [2]. Испытуемому после предварительного многопрофильного обследования в лабораторных условиях и заключения «практически здоров» в состоянии покоя регистрируют электрокардиограмму, фонокардиограмму, сфигмограмму сонной и бедренной артерий, артериальное давление и определяют частоту сердечных сокращений (ЧСС), ударный объем (УО) по формуле Бремзера-Ранке, минутный объем крови (МОК) и удельное периферическое сопротивление, затем предлагают первую пятиминутную физическую нагрузку пороговой мощности 700-800 кгм-мин, после которой определяют те же показатели. После трехминутного интервала предлагают вторую пятиминутную физическую нагрузку субмаксимальной мощности с повторным определением вышеуказанных показателей. По динамике полученных показателей в разных условиях: в покое (до нагрузки), после первой нагрузки по сравнению с покоем, после второй нагрузки в сравнении с первой и покоем, получают результаты всех показателей по их приросту в величинах, имеющих одинаковую размерность. При наличии достаточных адаптивных свойств, отсутствии состояния напряжения, при котором прирост МОК не превышает четырех раз, анализируют динамику работоспособности сердечно-сосудистой системы. Недостатком данного способа является необходимость использования большого количества регистрирующей аппаратуры, а УО и МОК рассчитывают с низкой точностью по формулам, не учитывающим индивидуальные особенности испытуемого.There is a method of determining the health of a person in which physical activity is performed in two stages lasting 4-6 minutes with an interval of 3-4 minutes, while the second load is two times more than the first (SU 876110 A1, publ. 30.10.81, 3
Известен способ определения работоспособности человека, при котором учитывают пол, возраст и вес испытуемого и осуществляют велоэргометрическую нагрузку одноступенчато и в субмаксимальных дозах (SU 1380728A1, 4 МПК A61B 5/16, опубл. 15.03.86) [3]. У испытуемого в покое записывают электрокардиограмму, измеряют артериальное давление. Затем испытуемый выполняет на велоэргометре рассчитанную исходя из его антропометрических данных непрерывную субмаксимальную велоэргометрическую нагрузку в течение трех минут с частотой педалирования 60 об/мин. В последние 10 секунд нагрузки повторно записывают электрокардиограмму и измеряют артериальное давление. По зарегистрированным показателям определяют максимальное потребление кислорода, показатель максимальной интенсивности потребления кислорода за одну минуту и оценивают уровень физической работоспособности по нормированной шкале. Недостатком данного способа является использование нагрузки высокой интенсивности, что неприемлемо для лиц со сниженным уровнем здоровья.There is a method of determining the health of a person, which takes into account the sex, age and weight of the test subject and carries out bicycle ergometric loading in one step and in submaximal doses (SU 1380728A1, 4 IPC
Известен способ определения работоспособности человека при выполнении динамической физической нагрузки (SU 1266529 A1, опубл. 30.10.86, 4 МПК A61B 10/00) [4]. Предварительно для каждой возрастной группы определяют среднюю мощность физической нагрузки. Затем испытуемому задают нагрузку средней мощности, характерную для его возрастной группы. В процессе работы на велоэргометре измеряют ЧСС и артериальное давление. Первоначальное повышение показателей сменяется стабилизацией показателей. При отклонении регистрируемых показателей от уровня стабилизации работу прекращают. Определяют среднее значение показателей и рассчитывают коэффициент работоспособности, по величине которого определяют высокий или низкий уровни работоспособности. Недостатком данного способа является высокая интенсивность нагрузки, предъявляемой испытуемому.A known method of determining the health of a person when performing dynamic physical activity (SU 1266529 A1, publ. 30.10.86, 4 IPC A61B 10/00) [4]. Previously, for each age group, the average power of physical activity is determined. Then the test subject is given an average power load characteristic of his age group. In the process of working on a bicycle ergometer, heart rate and blood pressure are measured. The initial increase in indicators is replaced by stabilization of indicators. If the recorded indicators deviate from the stabilization level, the work is stopped. Determine the average value of indicators and calculate the coefficient of health, the value of which determines the high or low levels of health. The disadvantage of this method is the high intensity of the load presented to the subject.
Известен способ определения работоспособности человека (SU 1445687 A1, опубл. 23.12.88, 4 МПК A61B 5/02) [5], согласно которому испытуемому предъявляют нагрузочные тесты и определяют максимальное потребление кислорода. Нагрузочный тест включает пробу Штанге с задержкой дыхания, пробу Мартинэ-Кушелевского, пробу на выносливость с пневмоманометром и ортостатическую пробу. Физическую работоспособность оценивают по величине максимального потребления кислорода, определяемого из выражения: K=10,9×C0,687, где K - максимальное потребление кислорода, мл/мин×кг, C - сумма баллов по результатам выполнения пробы задержки дыхания на вдохе. Так как максимальное потребление кислорода определяют по расчетной формуле, в которой каждый балл определяют с погрешностью до 50%, это снижает точность максимального потребления кислорода и, следовательно, точность определения работоспособности человека.There is a method of determining the health of a person (SU 1445687 A1, publ. 23.12.88, 4 IPC A61B 5/02) [5], according to which the subject is presented with stress tests and determine the maximum oxygen consumption. The stress test includes a breath-held Stange test, a Martine-Kushelevsky test, an endurance test with a pneumomanometer, and an orthostatic test. Physical performance is estimated by the value of the maximum oxygen consumption, determined from the expression: K = 10.9 × C 0.687 , where K is the maximum oxygen consumption, ml / min × kg, C is the total score according to the results of the breath-holding test on inspiration. Since the maximum oxygen consumption is determined by the calculation formula, in which each point is determined with an error of up to 50%, this reduces the accuracy of the maximum oxygen consumption and, therefore, the accuracy of determining human performance.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ определения работоспособности человека путем предъявления дозированной двухступенчатой физической нагрузки, заключающийся во вставании из положения сидя (SU 1602456 A1, опубл. 30.10.90, 5 МПК A61B 5/22) [6], принимаемый за прототип. Испытуемого помещают на сидение определенной высоты, предъявляют трехминутную нагрузку в виде вставаний из положения сидя, исследуют параметры сердечно-сосудистой системы, измеряют вес испытуемого в положении сидя, путь, пройденный его центром тяжести, темп вставаний и вычисляют мощность нагрузки по формуле: N=P×h×n/6, где N, Вт - мощность нагрузки, P, кг - вес испытуемого в положении сидя, h, м - путь, пройденный его центром тяжести, n - темп вставаний (цикл/мин). После трехминутного отдыха испытуемому предлагают выполнить вторую нагрузку с большим темпом. В конце выполнения первой и второй нагрузок у испытуемого определяют ЧСС и путем экстраполяции линейной зависимости ЧСС от мощности нагрузки определяют величину PWC170 (power working capacity - физическая работоспособность), что соответствует такой мощности физической нагрузки, которая приводит к повышению ЧСС до 170 уд./мин. Оценку работоспособности производят по нормативным таблицам значений PWC170 соответствующим уровням работоспособности: низкий, удовлетворительный, средний, хороший, высокий.Closest to the technical nature of the claimed invention is a method of determining a person's health by presenting a metered two-stage physical load, which consists in getting up from a sitting position (SU 1602456 A1, publ. 30.10.90, 5 IPC
Определение веса испытуемого, использование двухступенчатой нагрузки, отсутствие автоматизации усложняет обследование и увеличивает время его выполнения. Так как общепринятое время выполнения каждой нагрузки составляет не менее трех минут, с учетом трехминутного отдыха и процедуры предварительного взвешивания испытуемого, общее время обследования будет не менее 10 минут, что затрудняет проведение массовых обследований населения.Determination of the weight of the test subject, the use of a two-stage load, the lack of automation complicates the examination and increases its execution time. Since the generally accepted time for performing each load is at least three minutes, taking into account the three-minute rest and the preliminary weighing procedure of the subject, the total examination time will be at least 10 minutes, which makes it difficult to conduct mass surveys of the population.
Кроме того, вторая нагрузка может быть чрезмерной по интенсивности и поэтому опасной для лиц с низким уровнем здоровья.In addition, the second load may be excessive in intensity and therefore dangerous for people with low health.
Техническим результатом заявляемого изобретения является сокращение времени и упрощение испытания за счет уменьшения количества выполняемых нагрузок и исключения процедуры взвешивания испытуемого, обеспечение возможности автоматизации обработки результатов испытаний, а также повышение безопасности обследования для лиц со сниженным уровнем здоровья, за счет выполнения испытуемым нагрузки с задаваемым им самим темпом.The technical result of the claimed invention is to reduce the time and simplify the test by reducing the number of workloads and eliminating the weighing procedure of the test subject, providing the possibility of automating the processing of test results, as well as improving the safety of the examination for people with reduced health, by performing the test load with his own pace.
Указанный технический результат достигается тем, что способ оценки уровня физической работоспособности человека включает выполнение испытуемым нагрузки в виде перемещения центра тяжести тела испытуемого при вставании с сидения определенной высоты на расстояние, равное разности между ростом испытуемого в положении стоя и его ростом в положении сидя с заданным темпом, вычислении мощности, развиваемой испытуемым при выполнении нагрузки с одновременной регистрацией частоты сердечных сокращений (ЧСС) и сравнении полученных значений мощности с нормативными значениями мощностей для разных уровней работоспособности.The specified technical result is achieved by the fact that the method of assessing the level of a person’s physical performance includes performing a test load in the form of moving the center of gravity of the test body when standing up from a seat of a certain height by a distance equal to the difference between the growth of the test person in a standing position and his height in a sitting position at a given pace , calculating the power developed by the test subject when performing a load while recording the heart rate (HR) and comparing the received power values with standard power values for different levels of performance.
Согласно изобретению предварительно вычисляют линейные зависимости между ЧСС и удельной мощностью, развиваемой испытуемым при выполнении нагрузки для групп мужчин и женщин определенного возраста с разным уровнем работоспособности с последующим вычислением нормативных значений удельной мощности разграничивающих разные уровни работоспособности, регистрируют ускорение тела испытуемого при выполнении нагрузки в произвольном комфортном для него темпе с помощью акселерометра, закрепленного на туловище испытуемого, вычисляют скорость перемещения центра тяжести тела, выделяют экстремумы изменения скорости перемещения центра тяжести тела с одинаковым знаком и по периоду между экстремумами вычисляют темп вставаний, затем испытуемому предъявляют тестовую нагрузку с вычисленным темпом и на последней минуте выполнения нагрузки регистрируют ЧСС, по которой, используя предварительно полученные линейные зависимости удельной мощности от ЧСС, вычисляют нормативные значения удельной мощности, разграничивающие разные уровни работоспособности, которые сравнивают с удельной мощностью, развиваемой испытуемым при выполнении нагрузки.According to the invention, linear relationships between heart rate and specific power developed by a test subject when performing a load for groups of men and women of a certain age with a different level of working capacity are preliminarily calculated, followed by calculation of standard values of specific power differentiating between different working levels, and the test subject’s body acceleration when loading is performed in an arbitrary comfortable for him the pace using an accelerometer mounted on the body of the subject, calculate the speed displacements of the body’s center of gravity, isolate the extrema of the change in the velocity of the body’s center of gravity with the same sign, and the rate of rise is calculated from the period between the extrema, then the test load is presented to the test person with the calculated rate, and the heart rate is recorded at the last minute of the load, according to which, using the previously obtained linear relationships specific power from heart rate, calculate the standard values of specific power, delimiting different levels of performance, which are compared with specific th power, developed the test when the load.
В частном случае выполнения линейные зависимости между ЧСС и удельной мощностью, развиваемой испытуемым при выполнении нагрузки для групп мужчин и женщин определенного возраста с различными уровнями работоспособности, вычисляют методом наименьших квадратов, усредняют параметры линейных зависимостей для лиц с низким и средним, со средним и удовлетворительным, с удовлетворительным и хорошим, с хорошим и высоким уровнями работоспособности, по усредненным параметрам строят линейные зависимости удельной мощности нагрузки от ЧСС, по которым для произвольной ЧСС вычисляют нормативные значения удельной мощности, разграничивающие низкий и средний, средний и удовлетворительный, удовлетворительный и хороший, хороший и высокий уровни работоспособности.In the particular case of performing linear relationships between heart rate and specific power developed by a test subject when performing a load for groups of men and women of a certain age with different levels of working capacity, the least squares method is calculated, the linear dependencies are averaged for people with low and medium, with average and satisfactory, with satisfactory and good, with good and high levels of working capacity, linear dependences of the specific power of the load on heart rate, based on which th heart rate calculated for an arbitrary characteristic values of specific power, delimiting a low and medium, medium and satisfactory satisfactory and good, good and high levels of efficiency.
Выполнение нагрузки в комфортном темпе, который определяет сам испытуемый, повышает безопасность обследования для лиц с низким уровнем здоровья.Performing the load at a comfortable pace, which determines the subject himself, increases the safety of the examination for people with low health.
Использование для оценки работоспособности удельной мощности (Вт/кг) вместо абсолютной мощности (Вт), как у прототипа, позволяет исключить процедуру определения веса испытуемого, что сокращает время и упрощает обследование.The use of specific power (W / kg) instead of absolute power (W), as in the prototype, for evaluating the operability, eliminates the procedure for determining the weight of the test subject, which reduces time and simplifies the examination.
Линейные зависимости удельной мощности, развиваемой испытуемым при выполнении нагрузки, от ЧСС, полученные предварительно, позволяют определить уровень работоспособности при однократной нагрузке. Исключение двухуровневой нагрузки сокращает время и упрощает обследование, что важно при скрининге населения.The linear dependences of the specific power developed by the test subject during the load on heart rate, obtained previously, allow us to determine the level of performance at a single load. The elimination of a two-level load reduces the time and simplifies the examination, which is important when screening the population.
Измерение ускорения центра тяжести тела испытуемого при вставаниях позволяет определить темп вставаний. Использование акселерометра для регистрации ускорения туловища испытуемого при вставании обеспечивает точность измерения темпа вставаний и возможность автоматизации обработки результатов испытаний.Measurement of the acceleration of the center of gravity of the test subject's body during rising allows you to determine the rate of rising. The use of an accelerometer to record the acceleration of the body of the test person when standing up ensures the accuracy of measuring the pace of standing and the ability to automate the processing of test results.
Операции способа поясняются фигурами чертежей.The operation of the method is illustrated by the figures of the drawings.
На фиг.1 приведена блок-схема устройства для осуществления способа.Figure 1 shows a block diagram of a device for implementing the method.
На фиг.2 приведен график зависимости изменения ускорения а, м/с2 туловища испытуемого от времени t, мс при выполнении испытуемым нагрузки.Figure 2 shows a graph of the change in acceleration a, m / s 2 of the body of the test subject from time t, ms when the subject performs the load.
На фиг.3 приведен график зависимости изменения скорости v, м/с2 перемещения туловища испытуемого от времени t, мс при выполнении испытуемым нагрузки.Figure 3 shows a graph of the dependence of the change in speed v, m / s 2 the movement of the body of the test subject from time t, ms when the subject performs the load.
На фиг.4 приведен график линейной зависимости удельной мощности W1,2, Вт/кг от ЧСС F, сокр./мин, разграничивающей мужчин с низкой и удовлетворительной работоспособностью, обозначенный сплошной линей, треугольниками и штриховой линией обозначены значения удельной мощности для группы лиц с низкой работоспособностью, квадратами и пунктирной линией - с удовлетворительной работоспособностью.Figure 4 shows a graph of the linear dependence of the specific power W 1.2 , W / kg on heart rate F, sr / min, delimiting men with low and satisfactory performance, indicated by a solid line, triangles and a dashed line indicate the values of specific power for a group of persons with low working capacity, squares and a dashed line - with satisfactory working capacity.
На фиг.5 приведен график линейной зависимости удельной мощности W2,3, Вт/кг от ЧСС F, сокр./мин, разграничивающей мужчин с удовлетворительной и средней работоспособностью, обозначенный сплошной линей, треугольниками и штриховой линией обозначены значения удельной мощности для группы лиц с удовлетворительной работоспособностью, квадратами и пунктирной линией - со средней работоспособностью.Figure 5 shows a graph of the linear dependence of the specific power W 2.3 , W / kg on heart rate F, sr / min, delimiting men with satisfactory and average performance, indicated by a solid line, the triangles and dashed lines indicate the values of specific power for a group of persons with satisfactory performance, squares and a dashed line - with average performance.
На фиг.6 приведен график линейной зависимости удельной мощности W3,4, Вт/кг от ЧСС F, сокр./мин, разграничивающей мужчин со средней и хорошей работоспособностью, обозначенный сплошной линей, треугольниками и штриховой линией обозначены значения удельной мощности для группы лиц со средней работоспособностью, квадратами и пунктирной линией - с хорошей работоспособностью.Figure 6 shows a graph of the linear dependence of the specific power W 3.4 , W / kg on heart rate F, abt. / Min, delimiting men with average and good performance, indicated by a solid line, the triangles and dashed lines indicate the values of specific power for a group of persons with medium working capacity, squares and a dashed line - with good working capacity.
На фиг.7 приведен график линейной зависимости удельной мощности W4,5, Вт/кг от ЧСС F, сокр./мин, разграничивающей мужчин с хорошей и высокой работоспособностью, обозначенный сплошной линей, треугольниками и штриховой линией обозначены значения удельной мощности для группы лиц с хорошей работоспособностью, квадратами и пунктирной линией - с высокой работоспособностью.Figure 7 shows a graph of the linear dependence of the specific power W 4.5 , W / kg on heart rate F, sr / min, delimiting men with good and high working capacity, indicated by a solid line, triangles and a dashed line indicate the values of specific power for a group of persons with good working capacity, squares and dashed line - with high working capacity.
На фиг.8 приведен график линейной зависимости удельной мощности W1,2, Вт/кг от ЧСС F, сокр./мин, разграничивающей женщин с низкой и удовлетворительной работоспособностью, обозначенный сплошной линей, треугольниками и штриховой линией обозначены значения удельной мощности для группы лиц с низкой работоспособностью, квадратами и пунктирной линией - с удовлетворительной работоспособностью.Fig. 8 shows a graph of the linear dependence of the specific power W 1.2 , W / kg on heart rate F, abt / min, delimiting women with low and satisfactory performance, indicated by a solid line, triangles and a dashed line indicate the values of specific power for a group of individuals with low working capacity, squares and a dashed line - with satisfactory working capacity.
На фиг.9 приведен график линейной зависимости удельной мощности W2,3, Вт/кг от ЧСС F, сокр./мин, разграничивающей женщин с удовлетворительной и средней работоспособностью, обозначенный сплошной линей, треугольниками и штриховой линией обозначены значения удельной мощности для группы лиц с удовлетворительной работоспособностью, квадратами и пунктирной линией - со средней работоспособностью.Figure 9 shows a graph of the linear dependence of the specific power W 2.3 , W / kg on heart rate F, reduction / min, delimiting women with satisfactory and average performance, indicated by a solid line, triangles and a dashed line denote the values of specific power for a group of individuals with satisfactory performance, squares and a dashed line - with average performance.
На фиг.10 приведен график линейной зависимости удельной мощности W3,4, Вт/кг от ЧСС F, сокр./мин, разграничивающей женщин со средней и хорошей работоспособностью, обозначенный сплошной линей, треугольниками и штриховой линией обозначены значения удельной мощности для группы лиц со средней работоспособностью, квадратами и пунктирной линией - с хорошей работоспособностью.Figure 10 shows a graph of the linear dependence of the specific power W 3.4 , W / kg on heart rate F, abr. / Min, delimiting women with average and good performance, indicated by a solid line, triangles and a dashed line indicate the values of specific power for a group of individuals with medium working capacity, squares and a dashed line - with good working capacity.
На фиг.11 приведен график линейной зависимости удельной мощности W4,5, Вт/кг от ЧСС F, сокр./мин, разграничивающей мужчин с женщин и высокой работоспособностью, обозначенный сплошной линей, треугольниками и штриховой линией обозначены значения удельной мощности для группы лиц с хорошей работоспособностью, квадратами и пунктирной линией - с высокой работоспособностью.Figure 11 shows a graph of the linear dependence of the specific power W 4.5 , W / kg on heart rate F, sr / min, delimiting men and women and high working capacity, indicated by a solid line, triangles and a dashed line indicate the values of specific power for a group of persons with good working capacity, squares and dashed line - with high working capacity.
Блок-схема осуществления способа оценки физической работоспособности человека (фиг.1) содержит акселерометр 1 (датчик ADXL103CE фирмы Analog Devices), закрепленный на туловище испытуемого 2, блок регистрации ускорения 3, блок вычисления темпа вставаний 4, блок задания темпа вставаний 5, блок регистрации электрокардиограммы 6, блок измерения ЧСС 7, блок управления 8, блок измерения уровня работоспособности 9, дисплей 10. Регистрация сигнала акселерометра и электрокардиограммы осуществлялась полиграфическим прибором «АРМИС» фирмы КорВита. Блоки 4, 5, 7, 8, 9 реализованы программно на персональном компьютере Pentium 4.A flowchart of a method for assessing a person’s physical performance (FIG. 1) comprises an accelerometer 1 (an ADXL103CE sensor from Analog Devices) mounted on the body of a
Из блока управления 8 испытуемому 2 подается команда выполнять нагрузку в виде вставаний со стула. При этом центр тяжести тела испытуемого перемещается на расстояние h, равное разности между ростом испытуемого 2 в положении стоя и его ростом в положении сидя, в произвольном комфортном для испытуемого 2 темпе. Аналоговый сигнал акселерометра 1 (фиг.2) преобразуется в цифровую форму в блоке регистрации ускорения 3, в блоке вычисления темпа вставаний 4 цифровой сигнал путем интегрирования по времени преобразуется в сигнал скорости, из которого выделяются экстремумы одного знака (фиг.3), измеряется период T (с) между экстремумами и вычисляется темп вставаний n=60/T (цикл/мин). Блок задания темпа вставаний 5 подает команды «встать-сесть» на дисплей 10 испытуемому 2 до конца выполнения нагрузки в темпе n. По команде испытуемый 2 встает и садится. По истечении второй минуты блок управления 8 подает сигнал в блоке регистрации электрокардиограммы 6. Через три минуты выполнения нагрузки испытуемым 2 блок управления 8 подает на дисплей 10 команду «стоп», и испытуемый 2 прекращает выполнение нагрузки. На последней минуте нагрузки блок определения ЧСС 7 по периоду между зубцами R электрокардиограммы вычисляет ЧСС. Блок определения уровня работоспособности 9 по ЧСС вычисляет нормативные удельные мощности Wi,i+1, разграничивающие уровни работоспособности i, которые сравнивает с вычисленной удельной мощностью W=h×n/6 (Вт/кг), развиваемой испытуемым при выполнении нагрузки, и оценивает уровень работоспособности, который выводится на дисплей 10.From
Нормативные удельные мощности Wi,i+1 вычисляют по зависимостям между удельной мощностью и ЧСС, полученным на предварительном этапе. Известным способом определяли уровень работоспособности у 60 мужчин и 66 женщин в возрасте 21-22 года. Низкий уровень работоспособности i=1 имели 12 мужчин и 15 женщин, удовлетворительный уровень работоспособности i=2 имели 14 мужчин и 18 женщин, средний уровень работоспособности i=3 имели 19 мужчин и 16 женщин, хороший уровень работоспособности i=4 имели 8 мужчин и 10 женщин, высокий уровень работоспособности i=5 имели 7 мужчин и 7 женщин. По пути h, пройденному центром тяжести испытуемого, и темпу вставаний n вычисляли удельную мощность W=N/P=P×h×n/P=h×n. Методом наименьших квадратов (Джонсон H., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. Методы обработки данных. М., Мир, 1980. С.447-501) [7] для групп мужчин и женщин с разным уровнем работоспособности i находили линейные зависимости удельной мощности Wi от ЧСС F, зарегистрированной при выполнении нагрузки, Wi=ai×F+bi где ai, bi - параметры линейной функции Wi (фиг.4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11). Путем усреднения параметров a и b функций Wi, Wi+1 вычисляли параметры линейных зависимостей Wi,i+1, разграничивающих лиц с низким и средним уровня работоспособности W1,2=(a1+a2)/2×F+(b1+b2)/2, со средним и удовлетворительным W2,3=(a2+a3)/2×F+(b2+b3)/2, с удовлетворительным и хорошим W3,4=(a3+a4)/2×F+(b3+b4)/2, с хорошим и высоким W4,5=(a4+a5)/2×F+(b4+b5)/2.The standard specific power W i, i + 1 is calculated by the dependencies between the specific power and heart rate obtained at the preliminary stage. In a known manner, the level of performance was determined in 60 men and 66 women aged 21-22 years. 12 men and 15 women had a low level of working capacity i = 1, 14 men and 18 women had a satisfactory working level i = 2, 19 men and 16 women had an average working level i = 3, 8 men and 10 had a good working level i = 4 women, a high level of performance i = 5 had 7 men and 7 women. The specific power W = N / P = P × h × n / P = h × n was calculated along the path h traveled by the test center of gravity and the rate of rise n. Least square method (Johnson H., Lyon F. Statistics and experimental design in engineering and science. Data processing methods. M., Mir, 1980. S.447-501) [7] for groups of men and women with different levels of performance i found linear dependences of the specific power W i on heart rate F recorded during load, W i = a i × F + b i where a i , b i are the parameters of the linear function W i (Figs. 4, 5, 6, 7, 8 , 9, 10, 11). By averaging the parameters a and b of the functions W i , W i + 1, we calculated the parameters of the linear dependencies W i, i + 1 , delimiting individuals with low and medium levels of working capacity W 1,2 = (a 1 + a 2 ) / 2 × F + ( b 1 + b 2 ) / 2, with average and satisfactory W 2,3 = (a 2 + a 3 ) / 2 × F + (b 2 + b 3 ) / 2, with satisfactory and good W 3,4 = (a 3 + a 4 ) / 2 × F + (b 3 + b 4 ) / 2, with good and high W 4,5 = (a 4 + a 5 ) / 2 × F + (b 4 + b 5 ) / 2.
Для мужчинFor men
W1,2=0,022×F-1,781 (фиг.4),W 1.2 = 0.022 × F-1.781 (FIG. 4),
W2,3=0,02356×F-1,3875 (фиг.5),W 2.3 = 0.02356 × F-1.3875 (FIG. 5),
W3,4=0,0242×F-0,9904 (фиг.6),W 3.4 = 0.0242 × F-0.9904 (FIG. 6),
W4,5=0,02505×F-0,6439 (фиг.7).W 4.5 = 0.02505 × F-0.6439 (FIG. 7).
Для женщинFor women
W1,2=0,0148×F-0,9229 (фиг.8),W 1.2 = 0.0148 × F-0.9229 (FIG. 8),
W2,3=0,0177×F-0,9026 (фиг.9),W 2.3 = 0.0177 × F-0.9026 (FIG. 9),
W3,4=0,0197×F-0,82845 (фиг.10),W 3.4 = 0.0197 × F-0.82845 (FIG. 10),
W4,5=0,02265×F-0,757 (фиг.11).W 4.5 = 0.02265 × F-0.757 (FIG. 11).
Полученные зависимости запоминаются в блоке определения уровня работоспособности 9 и используются для вычисления нормативных удельных мощностей Wi,i+1.The obtained dependencies are stored in the unit for determining the level of
После сравнения удельной мощности W, развиваемой испытуемым при выполнении нагрузки, с нормативными удельными мощностями Wi,i+1 для разных уровней работоспособности i уровень работоспособности оценивают:After comparing the specific power W developed by the subject during the load with the standard specific power W i, i + 1 for different levels of performance i the level of performance is evaluated:
- низкий, i=1 при W<W1,2;- low, i = 1 for W <W 1,2 ;
- удовлетворительный, i=2 при W1,2≤W<W2,3;- satisfactory, i = 2 for W 1,2 ≤W <W 2,3 ;
- средний, i=3 при W2,3≤W<W3,4;- average, i = 3 for W 2.3 ≤ W <W 3.4 ;
- хороший, i=4 при W3,4≤W<W4,5;- good, i = 4 for W 3.4 W W <W 4.5 ;
- высокий, i=5 при W4,5≤W.- high, i = 5 at W 4,5 ≤W.
Сокращение времени испытаний и снижение нагрузки на испытуемого подтверждается следующими примерами.Shortening the test time and reducing the load on the subject is confirmed by the following examples.
Пример 1Example 1
Испытуемый ТРП, мужского пола, 20 лет, вес тела 74 кг. Для оценки работоспособности способом-прототипом предъявлялась двухступенчатая нагрузка. Мощность нагрузки первой ступени N1=89 Вт при ЧСС=126 сокр./мин, мощность второй ступени нагрузки N2=133 Вт, при ЧСС=164 сокр./мин. Путем экстраполяции вычисляли PWC170=140 Вт, что соответствует удовлетворительному уровню работоспособности. Общее время испытания составило 12 минут.TRP test subject, male, 20 years old, body weight 74 kg. To assess the performance of the prototype method, a two-stage load was presented. The load power of the first stage N1 = 89 W at heart rate = 126 rpm, the power of the second stage load N2 = 133 W, at heart rate = 164 rpm By extrapolation, PWC170 = 140 W was calculated, which corresponds to a satisfactory level of performance. The total test time was 12 minutes.
При оценке работоспособности заявляемым способом испытуемый выполнял нагрузку в комфортном для себя темпе 20 цикл/мин с удельной мощностью W=1,2 Вт/кг в течение 3 минут. В конце последней минуты нагрузки была зарегистрирована ЧСС=124 сокр/мин, для которой были вычислены нормативные удельные мощности, разграничивающие уровни работоспособности W1,2=0,99 Вт/кг, W2,3=1,53 Вт/кг, W3,4=2,01 Вт/кг, W4,5=2,46 Вт/кг, сравнение которых с удельной мощностью при выполнении нагрузки указывает на удовлетворительный уровень работоспособности испытуемого и совпадает с оценкой способом-прототипом. Длительность испытания сократилась в 4 раза по сравнению со способом прототипом, а интенсивность нагрузки соответствует первой ступени нагрузки способа-прототипа.When assessing performance by the claimed method, the subject performed the load at a comfortable rate of 20 cycles / min with a specific power of W = 1.2 W / kg for 3 minutes. At the end of the last minute of the load, heart rate = 124 sr / min was recorded, for which the normative specific power was calculated, delimiting the levels of working capacity W 1.2 = 0.99 W / kg, W 2.3 = 1.53 W / kg, W 3.4 = 2.01 W / kg, W 4.5 = 2.46 W / kg, a comparison of which with specific power when performing a load indicates a satisfactory level of working capacity of the test subject and coincides with the evaluation by the prototype method. The test duration was reduced by 4 times compared with the prototype method, and the load intensity corresponds to the first stage of the load of the prototype method.
Пример 2Example 2
Испытуемый БАС, женского пола, 21 год, вес тела 56 кг. Для оценки работоспособности способом-прототипом предъявлялась двухступенчатая нагрузка. Мощность нагрузки первой ступени N1=60 Вт при ЧСС=128 сокр./мин, мощность второй ступени нагрузки N2=84 Вт, при ЧСС=148 сокр./мин. Путем экстраполяции вычисляли PWC 170=110 Вт, что соответствует среднему уровню работоспособности. Общее время испытания составило 11 минут.Subject ALS, female, 21 years old, body weight 56 kg. To assess the performance of the prototype method, a two-stage load was presented. The load power of the first stage N1 = 60 W at heart rate = 128 rpm, the power of the second stage load N2 = 84 W, at heart rate = 148 rpm. By extrapolation,
При оценке работоспособности заявляемым способом испытуемый выполнял нагрузку в комфортном для себя темпе 25 цикл/мин с удельной мощностью W=1,5 Вт/кг в течение 3 минут. В конце последней минуты нагрузки была зарегистрирована ЧСС=132 сокр/мин, для которой были вычислены нормативные удельные мощности, разграничивающие уровни работоспособности W1,2=1 Вт/кг, W2,3=1,43 Вт/кг, W3,4=1,77 Вт/кг, W4,5=2,23 Вт/кг, сравнение которых с удельной мощностью при выполнении нагрузки указывает на средний уровень работоспособности испытуемого и совпадает с оценкой способом-прототипом. Длительность испытания сократилась более чем в 3 раза по сравнению со способом прототипом, а интенсивность нагрузки существенно меньше второй ступени нагрузки способа-прототипа.When assessing performance by the claimed method, the subject performed the load at a comfortable pace of 25 cycles / min with a specific power of W = 1.5 W / kg for 3 minutes. At the end of the last minute of the load, heart rate = 132 sr / min was recorded, for which the normative specific power was calculated, delimiting the levels of working capacity W 1.2 = 1 W / kg, W 2.3 = 1.43 W / kg, W 3, 4 = 1.77 W / kg, W 4.5 = 2.23 W / kg, a comparison of which with specific power when performing a load indicates the average level of working capacity of the test subject and coincides with the evaluation by the prototype method. The test duration was reduced by more than 3 times in comparison with the prototype method, and the load intensity is significantly less than the second load stage of the prototype method.
Пример 3Example 3
Испытуемый КМЕ, мужского пола, 21 год, вес тела 75 кг. Для оценки работоспособности способом-прототипом предъявлялась двухступенчатая нагрузка. Мощность нагрузки первой ступени N1=107,5 Вт при ЧСС=108 сокр./мин, мощность второй ступени нагрузки N2=161 Вт, при ЧСС=151 сокр./мин. Путем экстраполяции вычисляли PWC170=185 Вт, что соответствует хорошему уровню работоспособности. Общее время испытания составило 13 минут.Subject CME, male, 21 years old, body weight 75 kg. To assess the performance of the prototype method, a two-stage load was presented. The load power of the first stage N1 = 107.5 W at heart rate = 108 rpm, the power of the second stage load N2 = 161 W, at heart rate = 151 rpm. By extrapolation, PWC170 = 185 W was calculated, which corresponds to a good level of performance. The total test time was 13 minutes.
При оценке работоспособности заявляемым способом испытуемый выполнял нагрузку в комфортном для себя темпе 25 цикл/мин с удельной мощностью W=1,79 Вт/кг в течение 3 минут. В конце последней минуты нагрузки была зарегистрирована ЧСС=114 сокр./мин, для которой были вычислены нормативные удельные мощности, разграничивающие уровни работоспособности W1,2=0,77 Вт/кг, W2,3=1,3 Вт/кг, W3,4=1,77 Вт/кг, W4,5=2,2 Вт/кг, сравнение которых с удельной мощностью при выполнении нагрузки указывает на хороший уровень работоспособности испытуемого и совпадает с оценкой способом-прототипом. Длительность испытания сократилась более чем в 4 раза по сравнению со способом прототипом, а интенсивность нагрузки существенно меньше второй ступени нагрузки способа-прототипа.When assessing performance by the claimed method, the subject performed the load at a comfortable pace of 25 cycles / min with a specific power of W = 1.79 W / kg for 3 minutes. At the end of the last minute of the load, heart rate = 114 rpm was recorded, for which the normative specific power was calculated, delimiting the levels of working capacity W 1.2 = 0.77 W / kg, W 2.3 = 1.3 W / kg, W 3.4 = 1.77 W / kg, W 4.5 = 2.2 W / kg, a comparison of which with specific power when performing a load indicates a good level of working capacity of the test subject and coincides with the evaluation by the prototype method. The test duration was reduced by more than 4 times compared with the prototype method, and the load intensity is significantly less than the second stage of the load of the prototype method.
Заявляемый способ успешно апробирован на группе из 126 студентов. Наблюдалось совпадение оценок работоспособности заявляемым способом с оценками, полученными способом-прототипом. Время обследования сокращалось в 3-4 раза. Интенсивность нагрузки уменьшалась и не превышала интенсивность второй ступени нагрузки способа-прототипа.The inventive method has been successfully tested on a group of 126 students. There was a coincidence of the health ratings of the claimed method with the ratings obtained by the prototype method. The examination time was reduced by 3-4 times. The intensity of the load decreased and did not exceed the intensity of the second stage of the load of the prototype method.
Источники информацииInformation sources
1. Карпман В.Л., Белоцерковский З.Б., Гудков И.А. Тестирование в спортивной медицине. М.: ФиС, 1988. С. 21-117.1. Karpman V.L., Belotserkovsky Z. B., Gudkov I.A. Testing in sports medicine. M .: FiS, 1988.S. 21-117.
2. SU 876110 A1, 30.10.81, A61B 10/00.2. SU 876110 A1, 10.30.81,
3. SU 1380728 A1, 15.03.86, A61B 5/16.3. SU 1380728 A1, 03/15/86,
4. SU 1266529 A1, 30.10.86, A61B 10/00.4. SU 1266529 A1, 10.30.86,
5. SU 1445687 A1, 23.12.88, A61B 5/02.5. SU 1445687 A1, 12/23/88,
6. SU 1602456 A1, 30.10.90, A61B 5/22 - прототип.6. SU 1602456 A1, 10.30.90,
7. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. Методы обработки данных. М., Мир, 1980. С.447-501.7. Johnson N., Lyon F. Statistics and experimental design in engineering and science. Data processing methods. M., World, 1980. S.447-501.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010150452/14A RU2447834C1 (en) | 2010-12-08 | 2010-12-08 | Method for evaluating individual's physical efficiency |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010150452/14A RU2447834C1 (en) | 2010-12-08 | 2010-12-08 | Method for evaluating individual's physical efficiency |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2447834C1 true RU2447834C1 (en) | 2012-04-20 |
Family
ID=46032536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010150452/14A RU2447834C1 (en) | 2010-12-08 | 2010-12-08 | Method for evaluating individual's physical efficiency |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2447834C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2687178C1 (en) * | 2018-06-13 | 2019-05-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования "Уральский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО УГМУ Минздрава России) | Method of determining efficiency of functioning of the cardiovascular system of a person under load |
RU2722265C2 (en) * | 2018-10-25 | 2020-05-28 | Андрей Юрьевич Яленский | Method of determining physical performance |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1445687A1 (en) * | 1984-07-27 | 1988-12-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Охраны Труда Вцспс | Method of determining physical working capacity |
SU1602456A1 (en) * | 1987-09-09 | 1990-10-30 | Челябинский государственный медицинский институт | Method of determining physical work capacity of man |
-
2010
- 2010-12-08 RU RU2010150452/14A patent/RU2447834C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1445687A1 (en) * | 1984-07-27 | 1988-12-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Охраны Труда Вцспс | Method of determining physical working capacity |
SU1602456A1 (en) * | 1987-09-09 | 1990-10-30 | Челябинский государственный медицинский институт | Method of determining physical work capacity of man |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КОРОЛЬ И.М. Зависимость между показателями функционального состояния сердечно-сосудистой системы и физической работоспособности. Деп. рукоп. - М., 1992. АУЛИК И.В. Определение физической работоспособности в клинике и спорте. - М.: Медицина, 1990, с.192. SCHOFFL V.R. et al. Development of a performance diagnosis of the anaerobic strength endurance of the forearm flexor muscles in sport climbing. Int J Sports Med. 2006 Mar; 27(3):205-11. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2687178C1 (en) * | 2018-06-13 | 2019-05-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования "Уральский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО УГМУ Минздрава России) | Method of determining efficiency of functioning of the cardiovascular system of a person under load |
RU2722265C2 (en) * | 2018-10-25 | 2020-05-28 | Андрей Юрьевич Яленский | Method of determining physical performance |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2777483B1 (en) | Motor function evaluation device and motor function evaluation method | |
Crouter et al. | Accuracy of polar S410 heart rate monitor to estimate energy cost of exercise | |
Zwiren et al. | Estimation of VO2max: a comparative analysis of five exercise tests | |
Tikkanen et al. | EMG, heart rate, and accelerometer as estimators of energy expenditure in locomotion | |
KR101009959B1 (en) | System and method health to measure, and record media recorded program for implement thereof | |
Jeon | The effects of obesity on fall efficacy in elderly people | |
Sansum et al. | Validity of the supramaximal test to verify maximal oxygen uptake in children and adolescents | |
CA2737239A1 (en) | Measuring and monitoring mental capacity | |
Kayes et al. | Exploring actical accelerometers as an objective measure of physical activity in people with multiple sclerosis | |
RU2447834C1 (en) | Method for evaluating individual's physical efficiency | |
Unnithan et al. | Use of oxygen pulse in predicting Doppler-derived maximal stroke volume in adolescents | |
Rauh et al. | Comparison of heart rate variability and pulse rate variability detected with photoplethysmography | |
Garatachea et al. | Estimation of energy expenditure in healthy adults from the YMCA submaximal cycle ergometer test | |
JP2016506278A (en) | Cardiovascular screening diagnosis and monitoring system and method | |
JP4801473B2 (en) | Exercise tolerance evaluation device | |
RU2299007C2 (en) | Method for detecting the level of human health and working capacity | |
RU140166U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING HUMAN PHYSICAL OPERATION | |
Womack et al. | Prediction of peak oxygen consumption in patients with intermittent claudication | |
RU2722265C2 (en) | Method of determining physical performance | |
RU2716339C1 (en) | Method for assessing occupational fitness of hazardous occupations | |
Greenhalgh et al. | Cross-validation of a quarter-mile walk test using two VO2 max regression models | |
JP4011251B2 (en) | Step test equipment | |
Bretz et al. | Correlations of psycho-physiological parameters influencing the physical fitness of aged women | |
CN106175665B (en) | A kind of modification method for testing exercise tolerance and cardiac function | |
RU2508905C1 (en) | Method for determining and assessing physical condition in 17-18-year-old females |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171209 |