Информационно-диагностическая система с элементами искусственного интеллекта для оценки функционального состояния спортсменов © Зайцев В.К., Сенько И.В., Дрожин А.В., 2005

Введение Оценка функционального состояния организма спортсмена представляет серьезную научно-методическую проблему, которая решается многими специалистами без учета структуры энергобаланса организма, а также специфических особенностей и методов спортивной тренировки. Одной из проблем любой диагностической системы, предназначенной для оценки состояний организма спортсмена, является одновременное проведения измерений на группе спортсменов, выполнивших физическую нагрузку. Для диагностики функционального состояния организма группы спортсменов, нами создана Информационно-диагностическая система «Кардиометрия »

Историческая справка Для подготовки спортсменов сборных команд СССР были созданы многоканальные Информационно-диагностические системы (ИДС), предназначенные для одновременной оценки тренированности организма спортсменов: ИДС «Кардиометрия-8» - до 8 чел., ИДС «Кардиометрия-95» - до 4 чел., ИДС «Кардиометрия-2005» - до 5 чел., ИДС «Кардиометрия-2008» - до 10 чел. 8 членов сборной молодежной команды СССР по гандболу на диагностике в компьютерном центре УТЦ «Новогорск» в 1989г. 4 футболиста вышей квалификации на сеансе диагностики с использованием ИДС «Кардиометрия-95» © Зайцев В.К., Сенько И.В., Дрожин А.В., 2005

Историческая справка В ИДС «Кардиометрия» используется метод вариационной пульсометрии (Жимайтите, Парин, Баевский), который оперирует статистическим, временным и спектральным анализом временных рядов R-R интервалов сердечного ритма Международным кардиологическим сообществом, ВОЗ, вариационная пульсометрия получила статус метода по экспресс оценке состояний организма человека Все модели ИДС «Кардиометрия» имеют Российские и международные приоритеты. ИДС «КИМ-95» награждена дипломом Женевского Международного Салона изобретений в 2000г. © Зайцев В.К.,Дворкович А.В., Шмелёв В.М., 1995, 2005 © Зайцев В.К., Сенько И.В., Дрожин А.В., 2005

Обоснование измерения энергобаланса организма 1-й Закон термодинамики Гельмгольца, Томсона и Клазиуса гласит: «Если теплота превращается в работу, то количество работы, произведённой системой, эквивалентно количеству поглощённого тепла». Энергетический баланс организма человека включает: образование энергии, равное энергии работы, энергии тепловых потерь и энергетическому запасу: Эб = ЭА+ЭТ°пр+Эзпс Известно, что при 100% функциональной активности клетки около: 15% энергообмена используется на поддержание её целостности; 50% энергообмена используется на её функционирование; 25% энергообмена составляет её энергетический запас. Измерение уровня энергобаланса человека – это основополагающее измерение среди множества других, необходимых для спортсменов. Информационно-диагностическая система с элементами искусственного интеллекта для оценки функционального состояния спортсменов

ИДС «Кардиометрия-2005», ИДС «КрдМ – 5» предназначена для оценки функционального состояния организма одновременно у 5 спортсменов, путём определения уровня энергобаланса и его структуры. © Зайцев В.К., Сенько И.В., Дрожин А.В., 2005 В состав диагностического комплекса могут входить: 5-канальный блок- преобразователь, 5 пар кардиоэлектродов, ноутбук; компьютерная программа принтер.

ИДС «Кардиометрия-2005» оценивает Информационно-диагностическая система с элементами искусственного интеллекта для оценки функционального состояния спортсменов © Зайцев В.К., Сенько И.В., Дрожин А.В., 2005 уровень энергетического баланса организма и его структуры, которому соответствуют стадии адаптации организма относительно воздействий факторов стресса, включая и виды физической нагрузки, Фн уровни взаимодействия регуляторных механизмов процесса адаптации организма после воздействия факторов стресса, включая Фн влияние отделов нервной системы организма на функционирование регуляторные механизмы адаптации уровни тренированности организма, включая и состояния «спортивная форма» индивидуальную «функциональную одаренность» организма процессы восстановления организма относительно воздействий факторов стресса, включая Фн влияние фармакологических, медикаментозных видов коррекции и физиотерапевтических процедур на организм

Функциональность компьютерной программы Информационно-диагностическая система с элементами искусственного интеллекта для оценки функционального состояния спортсменов © Зайцев В.К., Сенько И.В., Дрожин А.В., 2005 оценка влияния вегетативной и центральной нервной системы на регуляторные механизмы ССС качественно-количественный анализ функционального состояния (уровня тренированности) организма спортсмена визуализация процесса сеанса диагностики и его результатов осуществление сравнительного анализа состояний 5 спортсменов одновременно формирование заключения по результатам сеанса диагностики с последующим документированием и распечаткой выдача методических рекомендаций в виде количественных формул алгоритмов Физической нагрузки (Фн), с учетом % восстановления энергобаланса и его структуры организма спортсмена формирование базы данных сеансов диагностики по отдельным видам спорта

Пример проведения сеанса диагностики Информационно-диагностическая система с элементами искусственного интеллекта для оценки функционального состояния спортсменов © Зайцев В.К., Сенько И.В., Дрожин А.В., 2005 Сеанс диагностики юных хоккеистов команды «Северная Звезда-94», чемпиона по хоккею среди ДЮСШ по гор. Москве в сезоне 2005–2006гг.

Методика проведения сеанса диагностики Информационно-диагностическая система с элементами искусственного интеллекта для оценки функционального состояния спортсменов 1. Спортсменам, в количестве до 5 чел. в положении «сидя» на запястья рук крепятся кардиоэлектроды. 2. Программа отображает на экране компьютера наличие электрического сигнала от кардиоэлектродов. 3. Действия исследователя. Выбор опции из меню: «После» полного отдыха (утром после сна) «До начала выполнения физических нагрузок «После» выполнения физических нагрузок Задание длительности сеанса диагностики от 1 до 20 мин. 4. Исследователь запускает регистрацию электрических сигналов. По завершении сеанса регистрация прекращается. 5. Компьютерная программа реализует специальный алгоритм расчетов, ранжирования, построения графиков, создания индивидуальных методических рекомендаций и др. © Зайцев В.К., Сенько И.В., Дрожин А.В., 2005

Пример диагностики и анализа результатов Информационно-диагностическая система с элементами искусственного интеллекта для оценки функционального состояния спортсменов © Зайцев В.К., Сенько И.В., Дрожин А.В., 2005 Юные хоккеисты 1998 г.р., СДЮШОР ЦСКА Место проведения – ЛДС ЦСКА Дата проведения диагностики Время проведения диагностики: (До начала тестирования) (После завершения тестирования)

Протокол диагностики (до тестирования) Виды анализа и его параметры Величина нормы после 8ч сна Индивидуальные показатели Герасин Е.Попугаев Н.Зайцев К.Андреев М.Баранов Е. Ритмографический и гистографический виды анализа ЧСС уд./мин ,680,996,499,8102,3 Амплитуда Моды, с RR min, c> RR max, c

© Зайцев В.К., Сенько И.В., Дрожин А.В., 2005 Пример отображения результатов диагностики Информационно-диагностическая система с элементами искусственного интеллекта для оценки функционального состояния спортсменов Скаттерограммы Гистограммы Скаттерограммы и гистограммы визуализируют отличия структуры и состава энергобаланса для разных спортсменов

Пример ранжирования результатов Информационно-диагностическая система с элементами искусственного интеллекта для оценки функционального состояния спортсменов © Зайцев В.К., Сенько И.В., Дрожин А.В., 2005 Ранжирование результатов Для спортсменов одной команды происходит по уровню тренированности V%. В протоколе результаты группируются. Протокол позволяет наглядно показать объективную картину состояния спортсмена и его положения среди других спортсменов команды

Пример индивидуального заключения Информационно-диагностическая система с элементами искусственного интеллекта для оценки функционального состояния спортсменов © Зайцев В.К., Сенько И.В., Дрожин А.В., 2005 Указанное состояние характеризуется: 1. CV%=4,1 – 4,7 2. ОЭ% Согласно Зайцеву В.К. это состояние соответствует «Периоду формирования специализированной адаптации организма, обеспечивающей достижение «высокого уровня тренированности». Согласно теории Стресса (по Г.Селье, 1961 и Кириллову О.И., 1984) данное состояние соответствует 2-й стадии резистентности. Понятие «высокий уровень тренированности» по Матвееву Л.П., 1961.

Индивидуальные рекомендации алгоритмов Фн 1.Фн на велоэргометре (при 100 Wt и 60 оборот/мин) 1.1. Аэробная ФН: AаэрВл = [(1* 5/3*] = 20* 1.2. Анаэробная ФН: AанаэрВл = [(90^ 4/2*] = 14* 2. Функционально-беговая ФН (интервальная тренировка) 2.1. Бег на 100м Аит100 = [(100м = 13с) 4/3*] = 9*39^ 3. ФН скоростно-силовой выносливости с использованием упражнения «Фартлек» 3.1 «Фартлек» одноразового экстремума нагрузки», Фр1э, Фр = [Бг (50^ + 10^уск) 6] 3/6* = 36* 4. Тренажерная функционально- силовая ФН 4.1 Развитие «взрывной силы», Fвзр, при 25% m с использованием силовой станции «Юлия-5» Fвзр25%m = (5с = Зр) 8 сер/3* = 24*40^ 5. Тренажерная ритмо-силовая Фн, ТрС 6. Функционально-координационная ФН Фк = [(1упр=10с) 5упр/1*] = 5*50^ 7. Стретчинговая ФН, Str Str = [(1упр=30с) 5упр/1*] = 6*30^ 8. Фн скоростно-силового катания, Фк, Фк = 2кр 2/2* = 4кр 9. Формулы алгоритмов ФН технической подготовки и т.д. Информационно-диагностическая система с элементами искусственного интеллекта для оценки функционального состояния спортсменов Базовые формулы алгоритмов Физической нагрузки (Фн) подготовки спортсменов в возрасте лет при референсных значениях СV% = 3,1 - 3,7 и ОЭ% = 83 – 95:

База данных «Состояния тренированности спортсменов высшей квалификации» Информационно-диагностическая система с элементами искусственного интеллекта для оценки функционального состояния спортсменов © Зайцев В.К., Сенько И.В., Дрожин А.В., 2005 За 18 лет с помощью ИДС «Кардиометрия» проведено более 33 тысяч диагностических сеансов и создана база данных (БД), не имеющая налогов в мире. БД включает результаты: пловцов сборной команды СССР 90-х годов, включая результаты сверх выдающихся талантов плавания – Попова, Панкратова; футболистов – Олимпийских чемпионов Сеула-88, сборной команды СССР (гл. тренер команды А.Ф. Бышовец - змс СССР, зт СССР); футболистов сборной команды России (гл. тренер команды Романцев О.И. - змс СССР, зт России), полученные в течение 15-летних исследований; ведущих футболистов сборной команды СССР, включая исследования, проведенные врачами команды - Мышаловым и З.Орджиникидзе; а также гандболистов, бадминтонистов, борцов команд СССР и России.

Оперативность получения результатов диагностики Объективный отбор претендентов в команду (школу, клуб и др.) из нескольких кандидатов Создание корректной индивидуальной программы подготовки на основании результатов диагностики Оценка присутствия состояния «спортивной формы» Оценка предкризисных состояний организма Сравнение результатов диагностики с содержанием БД «Состояния тренированности спортсменов высшей квалификации» и оценка отдельного спортсмена на степень его соответствие выбранному виду спорта Мониторинг изменения состояний организма спортсменов при проведении серий диагностики в течение сезона и др. Экономия финансов и времени при диагностике средних и больших групп Информационно-диагностическая система с элементами искусственного интеллекта для оценки функционального состояния спортсменов © Зайцев В.К., Сенько И.В., Дрожин А.В., 2005 Преимущества использования

Тренажеры и инструментарий проф. Зайцева В.К. Для целенаправленного формирования силовых, скоростных, координационных и др. качеств вашему вниманию предлагаются: тренажеры 5-го и нового поколения; специализированные тренажеры; диагностические приборы и методики. Подробнее, см. интернет-сайты ussr.com Информационно-диагностическая система с элементами искусственного интеллекта для оценки функционального состояния спортсменов © Зайцев В.К., Сенько И.В., Дрожин А.В., 2005

Диагностика и тестирование спортсменов ДЮСШ, СДЮШОР, спортивных клубов, федераций и др. тел. (925) , (499) , (916) эл. почте гор. Москва, Волоколамское ш., д. 4, корп. 6 Головной центр предлицензионной подготовки