Способ оценки уровня развития выносливости
Владельцы патента RU 2357668:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет (RU)
Изобретение относится к медицине и медицинской технике и предназначено для оценки уровня развития выносливости. Способ обеспечивает повышение достоверности оценки уровня развития выносливости. Испытуемому задают тест с постоянной нагрузкой и предъявляют последовательность парных световых импульсов длительностью 200 мс, разделенных межимпульсным интервалом, равным 70 мс, повторяющихся через постоянный временной интервал 1 с. Периодически методом последовательного приближения определяют пороговый межимпульсный интервал, при котором два импульса в паре сливаются в один, и строят график динамики порогового межимпульсного интервала в координатах «значение порогового межимпульсного интервала - время тестирования». Уровень развития выносливости оценивают по продолжительности времени нахождения графика порогового межимпульсного интервала на «плато». 4 ил., 2 табл.
Изобретение относится к медицине и медицинской технике и предназначено для оценки уровня развития выносливости.
Известны способы оценки уровня развития выносливости путем определения сдвигов физиологических или биохимических показателей, таких как уровень потребления кислорода, величина кислородного долга, максимум накопления молочной кислоты и др., происходящих в организме [1].
Известны способы оценки уровня развития выносливости путем анализа взаимосвязи регистрируемых метаболических показателей, мощности и предельной продолжительности упражнения. Примером являются показатели границы выносливости, критической мощности, мощности истощения, порога анаэробного обмена, максимальной анаэробной мощности и др. [1].
Недостатком известных способов является отсутствие единых подходов при выборе адекватных критериев и методов диагностики уровня развития выносливости. Известные методы не обеспечивают получение точной количественной информации об уровне развития выносливости и ее изменениях под воздействием применяемых средств и методов тренировки [1].
Ни один из известных способов не может быть принят в качестве прототипа к предлагаемому способу оценки уровня развития выносливости.
На протяжении периода врабатывания в организме, как функциональной системе, происходят непрерывные изменения. При этом регуляция вегетативных функций в различных органах и системах организма протекает асинхронно [2]. По окончании периода врабатывания центральная нервная система находится в квазистационарном режиме, когда процессы регуляции вегетативных функций во всех органах и системах организма закончены и весь организм находится в состоянии оптимальной работоспособности.
В регуляторных процессах, происходящих в организме человека, доминирующая роль принадлежит центральной нервной системе, поэтому при оценке состояния человека необходимо оценивать состояние самой центральной нервной системы [3].
В качестве психофизиологических параметров, характеризующих состояние центральной нервной системы, используются психофизиологические параметры состояния зрительного анализатора, так как эффективность его функционирования зависит прежде всего от уровня функционирования центральной нервной системы [4].
Технический результат предлагаемого способа оценки уровня развития выносливости заключается в повышении достоверности оценки.
Технический результат достигается тем, что испытуемому задают тест с постоянной нагрузкой и предъявляют последовательность парных световых импульсов длительностью 200 мс, разделенных межимпульсным интервалом, равным 70 мс, повторяющихся через постоянный временной интервал 1 с; периодически методом последовательного приближения определяют пороговый межимпульсный интервал, при котором два импульса в паре сливаются в один, и строят график динамики порогового межимпульсного интервала в координатах «значение порогового межимпульсного интервала - время тестирования»; уровень развития выносливости оценивают по продолжительности времени нахождения порогового межимпульсного интервала на «плато».
На фиг.1 представлена временная диаграмма последовательности парных световых импульсов, предъявляемых испытуемому в процессе тестирования, где tи - длительность светового импульса; τ - длительность межимпульсного интервала; Т - длительность временного интервала повторения парных световых импульсов.
На фиг.2 представлена временная диаграмма изменения длительности межимпульсного интервала при определении его порогового значения.
На фиг.3, 4 представлены графики динамики порогового межимпульсного интервала при тестировании двух испытуемых.
Предлагаемый способ оценки времени врабатывания осуществляется следующим образом. Испытуемому задают тест с постоянной нагрузкой и предъявляют последовательность парных световых импульсов длительностью 200 мс, разделенных начальным межимпульсным интервалом, равным 70 мс, повторяющихся через постоянный временной интервал 1 с (фиг.2, интервал времени 0-T1).
В процессе тестирования периодически методом последовательного приближения определяют пороговый межимпульсный интервал, при котором два импульса в паре сливаются в один (фиг.2, интервал времени T1-T2). По полученным значениям порогового межимпульсного интервала строят график его динамики в координатах «значение порогового межимпульсного интервала - время тестирования». Уровень развития выносливости оценивают по продолжительности времени нахождения порогового межимпульсного интервала на «плато» (горизонтальная часть графика).
Предлагаемый способ оценки времени врабатывания позволяет повысить достоверность оценки.
При предъявлении испытуемому последовательности парных световых импульсов длительностью tи, разделенных межимпульсным интервалом τ>τпор, off-система зрительного анализатора после окончания первого импульса возбудится и сформирует сигнал, свидетельствующий о его окончании, поэтому у испытуемого возникает субъективное ощущение раздельности двух световых импульсов.
При уменьшении длительности межимпульсного интервала τ между двумя световыми импульсами восприятие зрительных импульсов затрудняется из-за влияния обратной маскировки, заключающейся в ухудшении восприятия первого по времени импульса вследствие предъявления второго импульса в непосредственной пространственно-временной близости с первым, а также прямой маскировки, при которой первый импульс влияет на качество восприятия второго [5]. Поэтому при уменьшении длительности межимпульсного интервала τ между двумя световыми импульсами до значения τ=τпор off-система зрительного анализатора после окончания первого импульса не успевает возбудиться и сформировать сигнал, свидетельствующий об его окончании, и у испытуемого возникает субъективное ощущение слияния двух световых импульсов в паре в один.
Во время ответов на световые стимулы появляется вначале рецептивное поле (РП) нейрона небольшого размера. Затем регистрируемое РП расширяется, после чего ослабляется, фрагментируется и исчезает. Статистическая оценка показала, что исчезновение регистрируемого РП нейрона приходится на период от 100 до 200 мс после появления светового стимула [6]. После исчезновения РП нейронные структуры приходят в исходное состояние и становятся готовыми к восприятию нового стимула [7], поэтому длительность световых импульсов принята равной 200 мс.
Так как формирование зоны возбуждения РП заканчивается через 60-70 мс после предъявления светового стимула [7], длительность межимпульсного интервала принята равной 70 мс. При такой длительности межимпульсного интервала off-система зрительного анализатора после окончания первого светового импульса возбудится и сформирует сигнал, свидетельствующий о его прекращении.
При межстимульном интервале, равном 500 мс, эффекты маскировки отсутствуют или слабо выражены [8]. Для устранения эффекта маскировки между парами световых импульсов парные световые импульсы повторяются через постоянный временной интервал 1 с.
Выход графика порогового межимпульсного интервала в процессе тестирования на «плато» свидетельствует о том, что центральная нервная система находится в квазистационарном режиме, то есть процессы регуляции вегетативных функций во всех органах и системах организма закончены и весь организм находится в состоянии оптимальной работоспособности. Длительность этого состояния зависит от подготовленности человека и развития утомления [9]. Изменения в организме, обусловленные развитием утомления, заключаются в дискоординации процессов в органах и системах организма, увеличении физиологической стоимости работы [10]. Состояние центральной нервной системы, осуществляющей регуляцию процессов, происходящих в организме человека, меняется. Центральная нервная система переходит в состояние напряженности, о чем свидетельствует уменьшение порогового межимпульсного интервала между двумя импульсами в паре.
Таким образом, предлагаемый способ отличается от известных новым свойством, обусловливающим получение положительного эффекта.
Пример 1. Испытуемый П., 22 лет, кандидат в мастера спорта по лыжным гонкам, выполнил тестирование с использованием велоэргометра модели ВЭ-05 "Ритм" ТУ 200 УССР 45-86 в положении сидя со скоростью педалирования 60 об/мин. Величина нагрузки постоянной мощности принималась равной 100% должного максимального потребления кислорода, определяемого по номограммам Б.П. Преварского. Во время тестирования выполнялся постоянный контроль состояния испытуемого по его внешнему виду, частоте сердечных сокращений и артериальному давлению, изменения которых служили врачу основанием для прекращения тестирования. Определение порогового межимпульсного интервала выполнялось в начале тестирования и через каждые 2 минуты педалирования.
Данные значений порогового межимпульсного интервала в процессе тестирования представлены в таблице 1, график динамики значений порогового межимпульсного интервала - на фиг.3.
| Таблица 1 | ||||||
| Время тестирования, мин | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| Значение порогового межимпульсного интервала, мс | 9,6 | 8,4 | 7,7 | 7,3 | 7,0 | 7,0 |
| Время тестирования, мин | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 |
| Значение порогового межимпульсного интервала, мс | 7,0 | 7,0 | 6,9 | 6,9 | 6,9 | 6,9 |
| Время тестирования, мин | 24 | 26 | 28 | 30 | 32 | 34 |
| Значение порогового межимпульсного интервала, мс | 6,9 | 6,9 | 6,9 | 6,9 | 6,8 | 6,8 |
| Время тестирования, мин | 36 | 38 | 40 | 42 | 44 | 46 |
| Значение порогового межимпульсного интервала, мс | 6,8 | 6,8 | 6,8 | 6,5 | 5,9 | 5,1 |
Анализ графика порогового межимпульсного интервала в процессе тестирования позволяет оценить уровень развития выносливости по продолжительности времени нахождения графика на «плато» от 8 до 40 минут, равное 32 минутам.
Пример 2. Испытуемый К., 22 лет, 1-й разряд по лыжным гонкам, выполнил аналогично испытуемому П. тестирование с использованием велоэргометра. Данные значений порогового межимпульсного интервала в процессе тестирования представлены в таблице 2, график динамики значений порогового межимпульсного интервала - на фиг.4.
| Таблица 2 | ||||||
| Время тестирования, мин | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| Значение порогового меж- импульсного интервала, мс | 9,1 | 8,5 | 8,2 | 7,9 | 7,6 | 7,4 |
| Время тестирования, мин | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 |
| Значение порогового меж- импульсного интервала, мс | 7,2 | 7,1 | 6,9 | 6,7 | 6,6 | 6,5 |
| Время тестирования, мин | 24 | 26 | 28 | 30 | 32 | 34 |
| Значение порогового меж- импульсного интервала, мс | 6,4 | 6,3 | 6,2 | 6,1 | 6,1 | 6,0 |
| Время тестирования, мин | 36 | 38 | 40 | 42 | 44 | 46 |
| Значение порогового меж- импульсного интервала, мс | 5,9 | 5,8 | 5,7 | 5,6 | 5,5 | 5,4 |
Анализ графика порогового межимпульсного интервала в процессе тестирования позволяет сделать вывод, что у испытуемого отсутствует состояние оптимальной работоспособности, когда центральная нервная система находится в квазистационарном состоянии. Испытуемому К. необходимы тренировочные нагрузки для развития выносливости.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет достоверно оценить наличие и уровень развития выносливости.
Источники информации
1. Сокунова С.Ф. Контроль за уровнем развития выносливости спортсменов. // Теория и практика физической культуры. - 2002. - №8. - С.56-59.
2. Зимкин Н.В. О вариативности структуры функциональной системы в процессе деятельности и при утомлении // Физиологический журнал СССР им. И.М. Сеченова. - 1984. - Т. LXX. - №12. - С.1593-1599.
3. Маслов Н.Б., Блощинский И.А., Максименко В.Н. Нейрофизиологическая картина генеза утомления, хронического утомления и переутомления человека-оператора. // Физиология человека. - 2003. - Т.29. - №5. - С.123-133.
4. Кравков С. В. Глаз и его работа. Психофизиология зрения, гигиена освещения. - 4-е изд., перераб. и доп. - М. - Л.: Изд-во АН СССР, 1950. - 531 с.
5. Кропотов Ю.Д., Пономарев В.А. Реакция нейронов и вызванные потенциалы в подкорковых структурах мозга при зрительном опознании. Сообщение IV. Эффект маскировки зрительных стимулов. // Физиология человека. - 1987. - Т.13. - №4. - С.561-566.
6. Шевелев И.А. Временная переработка сигналов в зрительной коре. // Физиология человека. - 1997. - Т.23. - №2. - С.68-79.
7. Подвигин Н.Ф. Динамические свойства нейронных структур зрительной системы. Л.: Наука, 1979. - 158 с.
8. Тароян Н.А., Мямлин В.В., Генкина О.А. Межполушарные функциональные отношения в процессе решения человеком зрительно-пространственной задачи. // Физиология человека. - 1992. - Т.18. - №2. - С.5-14.
9. Пейсахов Н.М. Закономерности динамики психических явлений. -Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 1984. - 235 с.
10. Смирнов К.М. Напряженность труда. // Успехи физиологических наук. - 1984. - Т.15. - №1. - С.76-99.
Способ оценки уровня развития выносливости, заключающийся в том, что испытуемому задают тест с постоянной нагрузкой и предъявляют последовательность парных световых импульсов длительностью 200 мс, разделенных межимпульсным интервалом, равным 70 мс, повторяющихся через постоянный временной интервал 1 с; периодически методом последовательного приближения определяют пороговый межимпульсный интервал, при котором два импульса в паре сливаются в один, и строят график динамики порогового межимпульсного интервала в координатах «значение порогового межимпульсного интервала - время тестирования»; уровень развития выносливости оценивают по продолжительности времени нахождения порогового межимпульсного интервала на «плато».
