Способ определения физической работоспособности человека



Способ определения физической работоспособности человека

 


Владельцы патента RU 2438576:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермская государственная медицинская академия имени академика Е.А. Вагнера Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" (RU)

Изобретение относится к медицине, а именно к спортивной медицине и физиологии. Для этого испытуемому дают три и более нагрузки с плавно повышающейся мощностью в течение трех минут каждая с двухминутным перерывом. Способ позволяет повысить информативность и безопасность для испытуемых, упростить способ определения физической работоспособности у лиц с различным уровнем физической подготовленности в возрасте 20-60 лет. 3 табл.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к спортивной медицине и физиологии, и может быть использовано для определения уровня физической работоспособности у лиц в возрасте от 20 до 60 лет.

Известен способ определения физической работоспособности путем выполнения 5-минутного степ-теста (Гарвардский степ-тест) [Макарова Г.А. Спортивная медицина. Учебник. / Г.А.Макарова - М.: Советский спорт, 2003. - 480 с.] Однако данный способ предполагает достаточно высокий уровень подготовленности тестируемых и не может применяться у людей старших возрастов и лиц с отклонениями в состоянии здоровья.

Наиболее близким аналогом является тест PWC170 в виде степ-теста и с использованием велоэргометра. При этом задают две нагрузки повышающейся мощности и расчетным путем по формуле или графически определяют уровень физической работоспособности [Аулик И.В. Определение физической работоспособности в клинике и спорте. - М.: Медицина, 1990. - 132 с., Карпман B.Л., Белоцерковский З.Б., Гудков И.А. Тестирование в спортивной медицине. - М.: Физкультура и спорт, 1988. - 206 с.]. Нередко это приводит к искажениям результатов тестирования и значительно снижает точность определения работоспособности. Применение велоэргометра у части испытуемых вызывает напряжение, что связано с использованием непривычного вида мышечной деятельности. Это также снижает объективность тестирования. Кроме того, велоэргометр является достаточно дорогим прибором и не всегда доступен для испытуемых и исследователей.

Технический результат - повышение информативности и безопасности для испытуемых, упрощение способа определения физической работоспособности у лиц с различным уровнем физической подготовленности в возрасте 20-60 лет.

Поставленная цель достигается тем, что испытуемый выполняет несколько нагрузок повышающейся мощности на ступеньке до достижения субмаксимальных величин частоты сердечных сокращений, либо появления клинических или электрокардиографических критериев прекращения пробы. Величина мощности последней ступени работы и будет показателем физической работоспособности.

Новым в способе является то, что определение физической работоспособности осуществляется прямым методом, без использования формул и графических экстраполяций, что повышает точность исследования и упрощает процесс определения физической работоспособности.

Предложенный способ осуществляется следующим образом. Испытуемый выполняет работу на ступеньке, начиная с мощности 100-300 килограммометров (кгм), прирост на последующих ступенях составляет 100-300 кгм в зависимости от возраста, пола и уровня физической подготовленности. Продолжительность каждой ступени - 3 минуты, отдых между ступенями - 2 минуты. Регистрируют частоту сердечных сокращений (ЧСС) пальпаторно либо с применением монитора сердечного ритма, артериальное давление (АД) до нагрузки, на последней минуте каждой ступени работы и в восстановительном периоде. При работе под контролем электрокардиографии применяют общепринятые системы наложения электродов. При использовании ступенек различной высоты мощность нагрузки вычисляют по формуле №1:

,

где N - мощность нагрузки в кгм; m - масса тела в килограммах; h - высота ступеньки в метрах; n - число подъемов в минуту; 1,33 - коэффициент уступающей работы.

Из данной формулы можно найти число восхождений, задавая определенную мощность работы (формула №2):

.

Каждый цикл восхождения на ступеньку и спуска с нее производят под метроном в четыре приема: 1 - подъем левой ноги, 2 - подъем правой ноги, 3 - спуск левой ноги, 4 - спуск правой ноги. Поэтому полученное по формуле №2 значение числа восхождений умножают на 4 и устанавливают на циферблате метронома.

Для более простого определения мощности нагрузки при степ-тесте можно воспользоваться таблицей №1.

Пробы прекращают либо при достижении субмаксимальных величин ЧСС (таблица №2), либо при появлении общепринятых клинических или электрокардиографических критериев прекращения нагрузки.

Мощность выполненной нагрузки определяют по последней ступени работы. В случае, если нагрузка прекращена раньше 3-й минуты работы на последней ступени, мощность вычисляют по формуле №3:

,

где N1 - мощность предыдущей ступени нагрузки; N2 - мощность последней нагрузки; t - время работы на последней ступени нагрузки в минутах.

На основании исследования физической работоспособности испытуемых можно разделить на несколько функциональных классов (таблица №3).

Пример 1. Испытуемый мужчина в возрасте 45 лет весом 75 кг, исходная ЧСС 80 ударов в минуту. Для данного возраста субмаксимальная ЧСС составит 152 удара в минуту (таблица №2). Необходимо определить темп восхождения для первой ступени работы мощностью 300 кгм, высота ступеньки 0,2 метра. По формуле №2 вычисляем: (300/75X0,2X1,33)X4≈60. После 1 ступени нагрузки ЧСС составила 110 ударов в минуту. Задаем вторую нагрузку мощностью 450 кгм, рассчитываем темп восхождения аналогичным образом - (450/75X0,2X1,33)X4≈90. После второй ступени ЧСС составила 130 ударов в минуту. Задаем третью нагрузку мощностью 600 кгм, вычисляем темп восхождения - (600/75X0,2X1,33)X4≈120. Спустя 2 минуты работы испытуемый отказался от продолжения теста в связи с утомлением. ЧСС после окончания нагрузки составила 150 ударов в минуту. По формуле №3 определяем мощность выполненной работы:

Далее по таблице №3 находим, что данная мощность последней ступени работы для мужчин в возрасте 40-49 лет соответствует уровню работоспособности ниже средней.

Пример 2. Испытуемый мужчина в возрасте 25 лет весом 70 кг, исходная ЧСС 68 ударов в минуту. Для данного возраста субмаксимальная ЧСС составит 170 ударов в минуту (таблица №2). Необходимо определить темп восхождения для первой ступени работы мощностью 300 кгм, высота ступеньки 0,4 метра. По формуле №2 вычисляем: (300/70X0,4X1,33)X4≈32. После 1 ступени нагрузки ЧСС составила 96 ударов в минуту. Задаем вторую нагрузку мощностью 600 кгм, рассчитываем темп восхождения аналогичным образом - (600/70X0,4X1,33)X4≈64. После второй ступени ЧСС составила 112 ударов в минуту. Задаем третью нагрузку мощностью 900 кгм, вычисляем темп восхождения - (900/70X0,4X1,33)X4≈96. После третьей ступени ЧСС составила 138 ударов в минуту. Задаем четвертую нагрузку мощностью 1200 кгм, вычисляем темп восхождения - (1200/70X0,4X1,33)X4≈129. После четвертой ступени ЧСС составила 168 ударов в минуту. Пробу прекращаем в связи с достижением субмаксимальной ЧСС для данного возраста. По таблице №3 находим, что мощность последней ступени работы - в данном примере - 1200 кгм для мужчин в возрасте 20-29 лет соответствует уровню работоспособности выше средней.

Пример 3. Испытуемая женщина в возрасте 49 лет весом 82 кг, исходная ЧСС 84 удара в минуту. Для данного возраста субмаксимальная ЧСС составит 152 удара в минуту (таблица №2). Необходимо определить темп восхождения для первой ступени работы мощностью 100 кгм, высота ступеньки 0,1 метра. По формуле №2 вычисляем: (100/82X0,1X1,33)X4≈37. После 1 ступени нагрузки ЧСС составила 116 ударов в минуту. Задаем вторую нагрузку мощностью 200 кгм, рассчитываем темп восхождения аналогичным образом - (200/82X0,1X1,33)X4≈73. После второй ступени ЧСС составила 136 ударов в минуту. Задаем третью нагрузку мощностью 250 кгм, рассчитываем темп восхождения аналогичным образом - (250/82X0,1X1,33)X4≈92. После третьей ступени ЧСС составила 150 ударов в минуту. Пробу прекращаем в связи с достижением субмаксимальной ЧСС для данного возраста. По таблице №3 находим, что мощность последней ступени работы - в данном примере - 250 кгм для женщин в возрасте 40-49 лет соответствует низкому уровню работоспособности.

Предлагаемый способ позволяет точно и безопасно определять физическую работоспособность лиц с различным уровнем физической подготовленности в широком возрастном диапазоне с использованием привычного вида двигательной активности, без применения дорогостоящего оборудования, в простых условиях.

Таблица 2
Значения частоты сердечных сокращений при субмаксимальных нагрузках у лиц разного возраста
Возрастной диапазон, лет Субмаксимальное значение ЧСС
20-29 170
30-39 161
40-49 152
50-59 143
Таблица 3
Показатели физической работоспособности для нетренированных лиц
Возраст, лет Физическая работоспособность
низкая ниже средней средняя выше средней высокая
Женщины
20-29 <449 450-549 550-749 750-849 >850
30-39 <399 400-499 500-699 700-799 >800
40-49 <299 300-399 400-599 600-699 >700
50-59 <199 200-299 300-499 500-599 >600
Мужчины
20-29 <699 700-849 850-1149 1150-1299 >1300
30-39 <599 600-749 750-1049 1050-1199 >1200
40-49 <499 500-649 650-949 950-1099 >1100
50-59 <399 400-549 550-849 850-999 >1000

Способ определения физической работоспособности человека с помощью степ-теста, при котором дают две нагрузки повышающийся мощности в течение трех минут с двухминутным перерывом с вычислением мощности нагрузки по формуле, отличающийся тем, что испытуемому дают дополнительно несколько нагрузок, при этом мощность второй и последующих нагрузок возрастает плавно.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам измерения веса и количественного состава тела и выдачи методических рекомендаций. .

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии. .

Изобретение относится к лечебной физкультуре учащихся, имеющих незначительные отклонения в состоянии здоровья, и включает сбор анамнеза, оценку общего состояния учащихся, проведение совместного обучения с основной группой по предмету в режиме учебных занятий, сдачу контрольных нормативов, проведение дополнительных занятий по общей физической подготовке (ОФП) для подготовительной группы (ПГ).

Изобретение относится к области медицины. .

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к средствам обработки информации для спортивной ходьбы. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной аппаратуре и предназначено для метрологической аттестации измерителей артериального давления и частоты сердечных сокращений.

Изобретение относится к медицине, а именно к здравоохранению, физической культуре, спортивной медицине, гигиене труда, и может быть использовано при массовом измерении силовой выносливости сгибателей верхних конечностей и плечевого пояса во время спортивных соревнований и сдачи нормативов по физической подготовленности у лиц женского пола в наклоне тела.
Изобретение относится к медицине, а именно к терапии и ревматологии. .

Изобретение относится к области медицины, а именно к диагностическим способам исследования, и может быть использовано для функциональных исследований в гинекологии.

Изобретение относится к спортивной медицине, физиологии, педиатрии и включает определение роста обследуемого, функциональных показателей его физического развития: жизненной емкости легких и становой силы, и морфологических показателей: массы тела и обхвата грудной клетки в паузе
Изобретение относится к медицине, физиологии и спортивной медицине

Изобретение относится к области медицины, а именно к диагностическим способам исследования, и может быть использовано для диагностики недостаточности мышц тазового дна
Изобретение относится к медицине, а именно к физиологии, спортивной медицине, терапии, гигиене труда. Определяют три составляющие физического состояния: уровень развития силы путем суммирования результатов четырех показателей: величины кистевой и становой силы, максимальной тяги на блоке в положении сидя, подъема штанги максимального веса; общей выносливости организма путем проведения 12-минутного степ-теста; быстроты индивида путем определения пробегаемой дистанции за 10 секунд в максимальном темпе. Затем величины всех трех составляющих складываются и при величине 237 и ниже определяют низкий уровень физического состояния, 238-248 - ниже среднего, 249-271 - средний, 272-282 - выше среднего, 283 и выше - высокий. Способ позволяет провести комплексное исследование физического состояния лиц женского пола 17-18 лет с обычной физической подготовленностью. 1 табл., 1 пр.

Группа изобретений относится к медицине. Способ получения биологической информации осуществляют с помощью системы получения биологической информации. При этом вызванную движением тела вибрацию регистрируют с помощью устройства измерения объема упражнений и получают данные вибрации. Получают вес и процент жира с помощью измерителя веса и процента жира. Производят расчет с помощью средства вычисления данных результата упражнений на основании данных веса и процента жира до начала упражнений и по окончании упражнений и данных вибрации при выполнении упражнений. Причем указанный расчет производят с учетом получения поправочного коэффициента на израсходованные калории на основании данных веса и процента жира до начала упражнений, данных веса и процента жира по окончании упражнений и данных вибрации. Применение группы изобретений позволит повысить точность расчета результата упражнений. 2 н. и 4 з. п. ф-лы, 10 ил., 3 табл.

Изобретение состоит в предоставлении системы определения количества шагов, способа определения количества шагов и педометра, способных точно определять количество шагов в соответствии с характеристиками ходьбы отдельного человека. Технический результат заключается в повышении точности подсчета количества шагов. Для этого данные вибрации, полученные средством получения данных вибрации (модуль 554 расчета) педометра 505, передают из педометра 505 в сервер 502 с помощью средства связи (модуль 524, 551 связи), и данные критерия определения количества шагов, пригодные для измерения количества шагов, рассчитывают с помощью средства расчета (модуль 520 управления) сервера 502 на основе данных вибрации. Данные критерия определения количества шагов, рассчитанные в сервере 502, передают из сервера 502 в педометр 505 и данные критерия определения количества шагов, сохраненные в педометре 505, обновляют до данных критерия определения количества шагов, рассчитанных сервером 502, для точного подсчета количества шагов в соответствии с характеристиками ходьбы определенного человека. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для измерения кинематических и силовых параметров кисти включает опорный элемент (8), выполненный в виде двух полуцилиндрических траверс и содержащий датчик силы (14). Диаметр траверс может изменяться путем наложения и снятия сменных накладок, выполняемых в виде полых деревянных полуцилиндров. Датчик силы (14) выполнен в виде упругого элемента с тензорезисторами, объединенными в две мостовые схемы, связанные с измерительной системой. Устройство содержит основание (1) с закрепленными узлом фиксации локтевого сустава и узлом измерения. Узел измерения включает вертикальную раму (5), установленную шарнирно с возможность вращения относительно вертикальной оси, шарнирно соединенную с горизонтальной рамой (6), установленной с возможностью вращения относительно продольной оси, снабженной противовесами (13) и осью (9) для крепления рабочей рамы (7) кистевого захвата с опорным элементом (8), установленной с возможностью вращения относительно горизонтальной оси. Каждая рама снабжена датчиком угла поворота (10-12). Измерительная система содержит блок управления. Применение изобретения позволит расширить функциональные возможности динамометрических измерений и повысить их точность. 2 ил.

Изобретение относится к медицине. Система управления биологической информацией включает в себя измерительное устройство для измерения биологической информации пользователя и устройство управления для управления биологической информацией. При этом измерительное устройство включает в себя средство формирования информации о состоянии измерения и средство вывода для вывода биологической информации и информации о состоянии измерения. Устройство управления включает в себя средство приема для приема информации о состоянии измерения и биологической информации; средство оценки для оценки достоверности биологической информации на основании информации о состоянии измерения и устройство отображения, выполненное с возможностью отображать график, на котором горизонтальная ось представляет дату, а вертикальная ось представляет биологическую информацию. Причем достоверная биологическая информация и недостоверная биологическая информация отображается посредством разных структур согласно результату оценки достоверности. Изобретение позволяет упростить определение достоверности биологической информации за счет отображения достоверной и недостоверной биологической информации в виде графика посредством разных структур согласно результату оценки достоверности. 9 з.п. ф-лы, 22 ил.

Изобретение относится к психологии, физической культуре и медицине и может быть использовано для измерения силовых и скоростных характеристик мышц пальцев руки в процессе психологических исследований, тестирования физических нагрузок, диагностике и определения лечебного воздействия на человека. Устройство для тестирования мышц по методу Омуры содержит измерительное устройство, предназначенное для одновременного измерения силовых и скоростных характеристик мышц; датчик измерительного устройства, предназначенный для приема ударной нагрузки; основание, на котором установлены для двух пальцев руки неподвижная и подвижная подпружиненная опора; и скользящий элемент для кинестезического сигнала с ручкой взвода и пружинной тягой, выполненный с возможностью перемещения между неподвижной и подвижной опорами и фиксации во взведенном состоянии. Подвижная подпружиненная опора соединена с рычагом, выполненным с возможностью нанесения удара в датчик приема ударной нагрузки. Изобретение повышает точность измерения силовой и скоростной характеристик мышц пальцев руки. 1 ил.

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для тестирования мышц включает датчик механического усилия с опорами для давления и устройство для приема, запоминания и демонстрации на дисплее его сигналов. Устройство содержит закрепленный к основанию подпружиненный рычаг с возможностью изменять свою длину. На конце рычага установлена опора с датчиком механического усилия и кнопкой включения измерителя давления и времени реакции напряженной мышцы на ее растягивание. Между рычагом и основанием установлен блок торможения рычага. Также устройство содержит блок дополнительной нагрузки на рычаг с возможностью ее регулировки. Применение изобретения позволит упростить технологию тестирования мышц, а также упростить конструкцию самого устройства. 2 ил.
Наверх