Эргономическая оценка спортивных лыж на основе анализа гемодинамики спортсмена по данным тонометрии и электрокардиографии в условиях нагрузочного теста
Автор: Шилько С.В., Кузьминский Ю.Г., Бондаренко К.К., Богданова Н.С.
Журнал: Российский журнал биомеханики @journal-biomech
Статья в выпуске: 4 (90) т.24, 2020 года.
Бесплатный доступ
Окклюзионная тонометрия и электрокардиография в состоянии покоя широко применяются в медицине для диагностики и мониторинга состояния сердечно-сосудистой системы. В последние годы благодаря появлению портативных и мобильных гаджетов разрабатываются программно-аппаратные реализации этих методов для фитнеса и спортивных тренировок. Представлены результаты анализа гемодинамики спортсмена в реальном масштабе времени по данным синхронно проводимой тонометрии и электрокардиографии в процессе трехэтапного нагрузочно-скоростного тестирования «покой-нагрузка-восстановление». Показано, что на основе использования указанных диагностических методов, одномерного биомеханического моделирования гемодинамики и экспериментально полученных статистических зависимостей возможен мониторинг весьма важных и информативных показателей энергоэффективности движения человека (потребление кислорода, динамика кислородного долга, долевое распределение аэробных и анаэробных источников энергообеспечения), в том числе для оценки эргономичности спортивного снаряжения. Такой мониторинг в условиях фитнеса, спортивных тренировок и состязаний реализован лишь с применением сложных и дорогостоящих приборов. В связи с этим предложено использовать разработанный авторами мобильный программно-аппаратный комплекс и биомеханические критерии (частоту сердечных сокращений до и после нагрузки, объем потребляемого кислорода, величину кислородного долга), характеризующие энергозатраты спортсмена, для оценки качества спортивного снаряжения, в частности беговых лыж. Выбор бионически адекватных лыж осуществляется на основе статистического анализа результатов нагрузочно-скоростного тестирования группы спортсменов
Биомеханика сердечно-сосудистой системы, гемодинамика, эргономика спортивного снаряжения, окклюзионная тонометрия, электрокардиография, программно-аппаратный комплекс, нагрузочно-скоростное тестирование
Короткий адрес: https://sciup.org/146282189
IDR: 146282189 | DOI: 10.15593/RZhBiomeh/2020.4.09
Список литературы Эргономическая оценка спортивных лыж на основе анализа гемодинамики спортсмена по данным тонометрии и электрокардиографии в условиях нагрузочного теста
- Белоцерковский З.Б. Эргометрические и кардиологические критерии физической работоспособности у спортсменов. - М.: Советский спорт, 2005. - 319 с.
- Босенко А.1., Самокиш I.I. [и др.]. Ощнювання рiвня мобшзацп функцiональних резервiв студенток молодших курав педагогiчного унiверситету при дозованих фiзичних навантаженнях // Педагопка, психол. та мед.-бiол. пробл. фiз. виховання i спорту. - 2013. - № 11. - С. 3-9.
- Головина Л.Л. Физиологическая характеристика лыжного спорта. - М.: Физкультура и спорт, 1981. -186 с.
- Исаков Р.В., Сунцова О.В. Исследование нейронных сетей в задаче идентификации личности по электрокардиосигналу, зарегистрированному устройством CardioQVARK [Электронный ресурс]. -URL: www.cardioqvark.ru/science/identification.html (дата обращения: 26.09.2015).
- Карпман В.Л. Динамика кровообращения у спортсменов. - М.: Физкультура и спорт, 1982. - 212 с.
- Корельская И.Е. Кузнецов А.А. Диагностика функциональной подготовленности спортсменов высокой квалификации // Успехи современного естествознания. - 2015. - № 9. - С. 113-116.
- Кузнецов В.П. Возрастные особенности развития специальных силовых качеств у незанимающихся спортом и лыжников-гонщиков 11-18 лет // Теория и практика физического воспитания. - 1979. -№ 3. - С. 75-81.
- Кузьминский Ю.Г., Шилько С.В. Метод диагностики сердечно-сосудистой системы на основе одномерной модели гемодинамики // Информатика. - 2014. - № 4. - С. 25-34.
- Писарев А.П., Голобокова Е.М., Писарев М.А Измерение АД безманжетным тонометром с оптоэлектронным датчиком пульсовых колебаний // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. - 2016. - № 12-6. - С. 100-104.
- Файнзильберг Л.С., Минина Е.Н. Исследование диагностической ценности угла ориентации фазового портрета одноканальной ЭКГ как индикатора функционального состояния миокарда // Клиническая информатика и телемедицина. - 2013. - T. 9, № 10. - С. 33-42.
- Фарбей В.В., Скорохватова Г.В. Лыжный спорт: учебник для вузов - СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена. - 2007. - 120 с.
- Хмельницкая Ю.К. Моделирование реализации функциональных возможностей лыжников -гонщиков при прохождении лыжных трасс разной сложности // Педагопка, психолопя та медикобюлопчш проблеми фiзичного виховання i спорту. - 2016. - № 4. - С. 42-49. DOI: 10.15561/ 18189172.2016.0407
- Шилько С.В., Борисенко М.В., Кузьминский Ю.Г. Аппаратная реализация и апробация неинвазивной диагностики гемодинамики на основе тензометрии и расширенной тонометрии // Приборы и методы измерений. - 2015. - № 1. - С. 39-46.
- Шилько С.В., Борисенко М.В., Кузьминский Ю.Г. Математическая модель и программная реализация биомеханического мониторинга сердечно-сосудистой системы // Проблемы физики, математики и техники. - 2011. - № 3. - С. 104-112.
- Shil'ko S.V., Kuzminsky Yu.G. Hemodynamics of the training process: biomechanical model, diagnostic techiques and their software and hardware implementation // Акт. пробл. медико-бюл. забезп. фiз. культ., спорту та фiз. реабштацп (пам. О.В. Пешково!): зб. ст. III Мiжнар. н/п конф. - Харшв: ХДАФК, 2017. - С. 451-457.
- Шкляр Е.И., Миляев Д.В. Разработка экспериментального макета на основе пьезоэлектрического преобразователя для измерения артериального давления // Ползуновский вестник. - 2012. - № 2-1. -С. 203-207.
- Шпынева З.М. Гендерные особенности периферической и центральной гемодинамики у здоровых лиц молодого и среднего возраста // Вестн. Смол. мед. акад. - 2009. - № 1. - С. 73-75.
- Шульгин В.И., Аджудей А., Шульга Д.И., Наседкин К.И., Федотенко В.В. Измерение артериального давления на основе совместной обработки набора физиологических показателей // Клиническая информатика и телемедицина - 2012. - Т. 8, № 9. - С. 38-44.
- Царев О.А. Обоснование неинванзивного способа мониторинга вязкости крови и гематокрита // Сарат. науч.-мед. журн. - 2010. - Т. 6, № 1. - С. 194-198.
- Явелов И.С., Колпаков Е.В. Компьютерный анализатор пульсовой волны и электрической активности сердца «Пульс» // Медицинская техника. - 2003. - № 4. - С. 11-16.
- Babbs C.F. Oscillometric measurement of systolic and diastolic blood pressures validated in a physiologic mathematical model // BioMedical Engineering Online. - 2012. - URL: www.biomedical-engineering-online.com/ content/11/1/56 (accessed: 26 April 2014).
- Gol1i S. Cuffless continuous non-invasive blood pressure measurement using pulse transit time measurement // International Journal of Recent Development in Engineering and Technology. - 2014. -Vol. 2, no. 1. - URL: www.ijrdet.com (accessed: 26 April 2014).
- Gesche H., Grosskurth D., Kuchler G. Patzak A. Continuous blood pressure measurement by using the pulse transit time: comparison to a cuff-based method // European Journal of Applied Physiology. - 2012. -Vol. 112, no. 1. - P. 309-315.
- Padilla J.M., Berjano E.J., Salz J., Rodriguez R., Facilla L. Pulse wave velocity and digital volume pulse as indirect estimators of blood pressure: pilot study of healthy volunteers // Cardiovascular Engineering. -2009. - Vol. 9, no. 3. - P. 104-112. DOI 10.1007/s10558-009-9080-5
- Uspenskiy V.M. Information function of the heart // Clinical Medicine. - 2008. - Vol. 86, no. 5. - P. 4-13.