- •Основные понятия и определения
- •Глава I. Аналитический обзор
- •1.1. Методы измерения чсс во время тренировки
- •1.2. Обзор аппаратного и программного обеспечения для измерения чсс
- •1.2.1. Измерение пульса по электрокардиосигналу
- •1.2.2. Измерение пульса на основе плетизмографии
- •1.2.3. Измерение пульса на основе сфигмографии
- •Глава II. Современные устройства для измерения чсс
- •2.1. Передача данных чсс
- •2.1.1. Использованное оборудование
- •2.2. Принцип работы
- •2.2.1. Способ передачи данных
- •2.2.2. Хранение данных
- •2.2.2.1 Форматы хранения данных о тренировке в программном обеспечении пульсометров
- •2.3. Анализ и визуализация результатов
- •Глава III. Разработка программного обеспечения
- •3.1. Постановка задачи
- •4.Требования к программе
- •Требования к программной документации
- •Стадии и этапы разработки
- •Порядок контроля и приемки
- •Формат хранения данных
- •Выбор среды разработки
- •Алгоритмы работы программного обеспечения
- •Хранение результатов исследований
Глава I. Аналитический обзор
С развитием современной спортивной индустрии предрасположенность к спорту можно определить различными способами.Обычно выделяютчетыре основных метода, которые существуют и активно используются на практике.
Ниже приводится четыре метода, которые были выбраны в качестве основных методик при выявлении потенциального спортсмена.
Антропологические мерки
Функциональные пробы
Тесты ДНК на предрасположенность
Метод мониторинга и диагностики с помощью МИС
Метод мониторинга и диагностики с помощью МИС выбран в качестве основной методики, на которой основана выпускная квалификационная работа. Метод позволяет быстро и безболезненно определить предрасположенность человека к спорту.
В своей статье «Антропологический мониторинг как средство спортивного прогноза и совершенствования многолетнего тренировочного процесса у юных спортсменов» Т. В. Панасюк поясняет: «В легкой атлетике исследовалась годовая динамика полового созревания, состава массы тела и спортивных достижений у бегуний на короткие дистанции в возрасте 14-16 лет. Девушки со стабильным составом массы тела или приростом мышечного компонента за счет уменьшения жирового, существенно улучшили результаты в беге на 100 м. Если же увеличивался четвертый компонент массы - "остаток", отражающий массу внутренностей, то спортивные результаты не изменялись или ухудшались. Прирост "остатка" можно отнести за счет развития половой системы, так как он сопровождался заметным усилением вторичных половых признаков. В беге с барьерами, где требования к скоростно-силовым качествам больше, влияние возрастной перестройки состава массы тела на спортивные результаты сильнее, чем в "гладком" спринте. Таким образом, не только быстрый рост, как было сказано выше, но и морфологическая дифференцировка влияет на развитие двигательных качеств.
В тех видах спорта, где биомеханика движений предъявляет жесткие требования к телосложению (морфологической модели), для верной оценки перспективности спортсмена необходимы точные знания о времени формирования этих показателей».[12]
Из всего вышесказанного Т. В. Панасюк можно сделать несколько выводов, для чего именно нужен антропологический мониторинг. Во-первых, мониторинг позволит правильно дозировать физические нагрузки в период бурного роста организма. Во-вторых, мониторинг в течение года поможет спрогнозировать либо прирост, либо снижение спортивных достижений. В-третьих, на основе мониторинга прошлых лет, выбрать наиболее подходящее время для оценки перспективности спортсмена. В-четвертых, учитывая возраст человека, антропологический мониторинг позволит оценить выраженность тех или иных модельных характеристик. В-пятых, когда морфофункциональное состояние организма спортсмена нацелено на результат, можно определить и выбрать периоды, когда необходимо повысить физические нагрузки.
Контроль за антропологическими характеристиками – антропологический мониторинг – один из методов выявления потенциального спортсмена в юном возрасте.
Целью тестирования на занятиях физической культурой является оценка функционального состояния организма и уровня физической тренированности. Под тестированием следует понимать реакцию отдельных систем и органов на определенные воздействия. Оценка результатов тестирования может быть как количественной, так и качественной.
Для оценки функционального состояния организма могут быть использованы различные функциональные пробы. Обычно выделяют 4 группы функциональных проб. Первая группа с дозированной физической нагрузкой: одно-, двух-, трех- и четырехмоментные пробы. Вторая группа включает пробы с изменением в пространстве положения тела: клиностатическая, ортостатическая, клиноортостатическая. Третья группа предполагает пробы с изменением внутрибрюшного и внутригрудного давления. Четвертая группа определяет так называемые гипоксемические пробы, они определяют задержку дыхания и вдыхание смесей, которые содержат различное соотношение углекислоты и кислорода. К пятой группе относятся, алиментарные, температурные и фармакологические. [11]
Помимо этих функциональных проб используются также специфические пробы с нагрузкой, характерной для каждого вида двигательной деятельности.
Физическая работоспособность - интегральный показатель, позволяющий судить о функциональном состоянии различных систем организма и, в первую очередь, о производительности аппарата кровообращения и дыхания. Она прямо пропорциональна количеству внешней механической работы, выполняемой с высокой интенсивностью. Для определения уровня физической работоспособности могут быть использованы тесты с субмаксимальной и максимальной нагрузкой: гарвардский степ-тест, максимальное потребление кислорода (МПК), PWC170,. Функциональные пробы также можно отнести к методикам выявления «потенциальных спортсменов.[10]
Одним из новейших методов на данный момент является тест ДНК на предрасположенность к спорту. Биологи обнаружили около 200 генов отвечающих за силу, гибкость и выносливость. Одним из новейших методов на данный момент является тест ДНК на предрасположенность к спорту. Биологи обнаружили около 200 генов отвечающих за силу, гибкость и выносливость. Биологи Перми научились определять предрасположенность человека к спорту. Специалисты выявляют молекулярно-генетические маркеры физических качеств, которые способствуют достижению определённых результатов, а затем предоставляют информацию в понятном виде. Для проведения молекулярно-генетического анализа с внутренней стороны щеки пациента собирается материал, из которого потом и выделяют пробы ДНК. Далее исследователи проводят полимеразную цепную реакцию (ПЦР), электрофорез, фотографирование гелей, определяют аллели и генотип. Затем специалисты анализируют данные и составляют прогноз результатов тренировочного процесса.
Крылатое выражение «Чемпионами становятся, а не рождаются» безнадёжно устаревает. Не только ученые из Перми подтверждают факт, что талант, а точнее, предрасположенность к конкретным видам спорта теперь можно выявить с помощью генетики. Однако и доктор биологических наук Владимир Ильин доказывает право на существование такой методики: «У большинства людей заложен средний уровень двигательной активности. Лишь 7% имеют очень высокий показатель, они предрасположены к спорту. Но только 0,07%, то есть 7 человек на 100 тысяч - прирождённые таланты, носители максимально подходящего комплекса генов. Главное - вывести спортивную селекцию на максимально эффективный, невиданный ранее уровень. Выявить предрасположенность к спорту и конкретным видам можно было и прежде, но сложно и болезненно. Фактически это операция - проба мышечной ткани и анализ на соотношение красных и белых волокон, показывающие способность организма к выносливости или скоростно - силовым нагрузкам».Интересен тот факт, что о практическом применении анализа ДНК в спорте заговорили несколько лет назад, когда учёные открыли более 200 генов, имеющих прямое или косвенное отношение к спорту. Лаборатории, предоставляющие так называемый генетический паспорт спортсмена, сейчас появляются по всему миру. Эта технология стремительно развивается в Китае и Англии. Италия не спешит за лидерами, но за последний год анализ ДНК на предрасположенность к спорту заказали более 5000 человек. В Белоруссии генетическое исследование начинающих спортсменов, которые планируют в будущем профессионально заниматься спортом, стало законодательным требованием.
Не смотря на то, что метод мониторинга и диагностики с помощью МИС основан уже на ранее известном методе, новизна данной методики заключается в том, что не специалист анализирует данные, а интеллектуальная система сама определяет в какую группу определить потенциального спортсмена по состоянию его здоровья на данный момент. Опираясь на опыт предшественников, накопив достаточное количество информации и данных, нами была разработана система, которая позволяет в кратчайшие сроки выявить уровень подготовки потенциального спортсмена. Для того, чтобы снять показания ЧСС с тела человека нам понадобится пульсометр Forerunner 110 компании Garmin. Устройство Forerunner 110 включает датчик частоты пульса (монитор сердечного ритма), с помощью которого можно наблюдать за количеством сокращения сердечной мышцы в минуту и наручные электронные часы. На грудную клетку испытуемого крепим ремешок-стреп, на котором находится монитор сердечного ритма; далее испытуемый выполняет 6 контрольных упражнений; во время испытания наручные цифровые часы находятся у тренера. Перед началом и концом каждого упражнения тренер нажимает кнопку «start» и «stop» соответственно. Упражнения выполняются в строго регламентированном порядке. Так как при повышении нагрузки на сердечную мышцу ЧСС повышается, целесообразно после каждого упражнения давать испытуемому отдых 5 минут. За это время организм восстанавливается, частота пульса приходит в норму. Данные о ЧСС, скорости, времени преодоления дистанции и калориях каждого испытуемого хранятся в памяти пульсометра.
