Устройство для оценки физической подготовленности человека

Устройство для оценки физической подготовленности человека

Реферат

 

Изобретение относится к медицинской технике. Сущность изобретения: 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. 3 з. п. ф-лы, 2 ил.

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.

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.

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.

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.

На фиг.1 дана функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - конструктивное выполнение устройства.

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.

Оценка физической подготовленности осуществляется по формуле О_фп = (О_в х 2) + O_c + O_г, где О_фп - сумма оценок по трем показателям в баллах; О_в - оценка общей выносливости в баллах; О_с - оценка статической силовой выносливости в баллах; О_г - оценка гибкости в баллах.

Устройство работает следующим образом.

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.

Расчет числа полных циклов (каждый цикл состоит из двух движений - сесть-встать) в зависимости от веса тела производится по табл.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.

Расчет высоты сиденья в зависимости от роста производится по номограмме и табл.2 (руководство по физиологии труда. М.: Медицина, 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) О_в (Индекс Руфье) = (ЧСС покоя + + ЧСС нагр. + ЧСС восстанов.) - 200/10 В табл.3 приведена оценка общей выносливости по индексу Руфье.

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 50-65^о 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 50-65^о, 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.

Оценка статической силовой выносливости (Ос) производится по табл.4 оценок с учетом пола и возраста (США, Морхауз, Леонард, Сент-Элбани, 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.

Оценка гибкости (Ог) в сантиметрах в зависимости от пола и возраста производится по табл.5 (Канадский стандартный тест физической подготовленности, Оттава, 1986, модифицированный).

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).

Оценка физической подготовленности человека по показателям трех тестов приведена в табл.6.

П р и м е р. Оценка общей выносливости - выше средней (4х2), силы - средний (3), гибкости - высокий (5). Подставляем в формулу: О_фп = (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).

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.

Формула изобретения

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.

2.Устройство по п.1, отличающееся тем, что задатчик динамической нагрузки выполнен в виде регулирующего по высоте кресла с вмонтированным в сидение замыкающимся контактом.

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.

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.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4