Компьютерные тесты в мониторинге функциональной подготовленности высококвалифицированных спортсменов в процессе тренировочных мероприятий

УДК 796/799
ББК   75.0
И 75

© Иорданская Ф. А., 2019
©  Издательство «Спорт», 
оформление, издание, 2019
ISBN 978-5-9500184-4-2

Рецензенты:
Т. Ф. Абрамова – доктор биологических наук;
В. Н. Морозов – доктор медицинских наук.

 
Иорданская Ф. А.

И 75  Компьютерные тесты в мониторинге функциональной подготовленности высококвалифицированных спортсменов в процессе тренировочных мероприятий / Ф. А. Иорданская. – М.: Спорт. – 2019. – 72 с.

 
ISBN 978-5-9500184-4-2

 
В пособии обоснована необходимость использовать компьютерные тесты в диагностике функциональной подготовленности спортсменов, в процессе тренировочных мероприятий, 
с целью повышения эффективности управления тренировочным процессом и своевременной 
коррекцией плана тренировочных нагрузок и восстановительных мероприятий. Анализировались компьютерные тесты разной направленности.
 
Научно-методическое пособие предназначено врачам, тренерам, специалистам и преподавателям, аспирантам и студентам высших учебных заведений физической культуры и спорта.

УДК 796/799
ББК 75.0

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Введение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

I.  Компьютерные тесты в мониторинге функциональной подготовленности 
спортсменов: обоснование диагностических возможностей . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.1. Компьютерный тест KarDi – КАРДИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.2. Программно-аппаратный компьютерный комплекс «Omega-S» . . . . . . . . . . . . . 20
1.3. Beep Test – многоступенчатый беговой тест на дистанцию 20 м . . . . . . . . . . . . 25
1.4.  Yo-Yo тест (Yo-Yo Intermittent Recovery Test) в оценке скоростной 
выносливости в баскетболе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
1.5.  Челночный бег в оценке физической подготовленности спортсменов 
(пульсотахометрия, скорость бега) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.5.1. Челночный бег – тест в футболе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Челночный бег 50 м × 7 повторений в максимальном темпе . . . . . . . . . . . 29
Челночный бег на 30 м × 10 повторений и 25 м × 14 повторений . . . . . . . 32
1.5.2. Компьютерный тест – челночный бег в волейболе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.5.3.  Челночный беговой тест на ледовой игровой площадке 
6 м × 9 повторений для оценки стартовой скорости и скоростной 
выносливости хоккеиста . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
1.6. Тест Купера – 12-минутный бег в максимальном темпе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
1.7.  Пульсотахометрия тренировочных нагрузок и оценка их пульсовой 
стоимости у спортсменов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
1.8. Дистанционная электрокардиография . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

II. Компьютерные тесты управления соревновательной деятельностью . . . . . . . 48

III.  Возможности индивидуальных компьютерных устройств для мониторинга 
занимающихся физической культурой и спортом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Заключение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Приложения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Приложение 1.  Варианты «фазовых портретов» реакции сердечно-сосудистой 
системы по данным компьютерного анализа сердечного ритма 
(программа КАРДИ) в процессе многолетних динамических 
наблюдений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Приложение 2.  Протокол индивидуального обследования спортсмена Е.Е.О., 
25 лет, мс, по программе «Omega-S» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Приложение 3. Челночный бег на дистанции 30 м × 10 повторений в футболе . . . . . . 56

Приложение 4.  Челночный бег на дистанции 25 м × 14 повторений в футболе 
в годичном тренировочном цикле подготовки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Приложение 5.  Индивидуальные и командные показатели адаптации в процессе 
теста Купера с учетом игрового амплуа; пульсометрия, 
максимальный пульс, скорость бега, дистанция (м), лактат крови, 
мочевина крови, КФК, АLT, ACT, гемоглобин крови . . . . . . . . . . . . . . 59
Приложение 6. Командная система Polar Team System 2 Pro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Приложение 7.  Протокол по результатам статистического анализа игры обеих 
команд по программе Data Volley Всероссийской федерации 
волейбола (пример команд А и В). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ТМ – тренировочные мероприятия

ОСД – обследование соревновательной деятельности

ВСР – вариативность сердечного ритма

АД – артериальное давление

ЧСС – частота сердечных сокращений

R-Rср. – математическое ожидание (средняя величина интервала R-R)

R-Rmin – наименьшее значение величины интервала R-R

R-Rmax – наибольшее значение величины интервала R-R

Мо – мода – значение наиболее часто встречающегося интервала R-R

АМо –  амплитуда моды – количество интервалов R-R, соответствующих моде, 

в процентах от общего количества интервалов R-R

ΔR-R – вариационный размах – разница между R-Rmax и R-Rmin

ИН – индекс напряжения (
%
2
ÀÌî
ÈÍ
ÀÌî
R R


)

ВПР– вегетативный показатель ритма (
%
ÀÌî
ÂÏÐ
Ìî
R R


)

ПВР – показатель вегетативной реактивности (

2

1

ÈÍ
ÏÂÐ
ÈÍ )

ИФС – индекс функционального состояния сердца (
1
2
3
( )
( /8)
(
)
ñð
ÈÔÑ
g a
g
a
g
R R



)

ЭКГ – электрокардиограмма

ЭКГорто – электрокардиограмма в процессе ортопробы

НЦД – нейроциркуляторная дистония

ВНС – вегетативная нервная система

PWC170 – велоэргометрическая проба

МПК – максимальное потребление кислорода

КРС – компьютерный анализ ритма сердца

HRV – индекс Heart Rate Variability

N-N – промежутки между сокращениями R-R

ВДР – время двигательной реакции

КФК – креатинфосфокиназа

La – лактат крови

КЩС – кислотно-щелочное состояние крови

ALT – аланинаминотрансфераза

АСТ – аспартатаминотрансфераза

ВВЕДЕНИЕ

Работа посвящена обоснованию использования компьютерных тестов для оперативной диагностики функциональной подготовленности спортс менов в процессе тренировочной работы в условиях тренировочных мероприятий.
Тренировочные мероприятия предусматривают выполнение плана тренировочных нагрузок, направленных на успешную реализацию спортивных результатов и достижения высокого функционального потенциала.
В процессе адаптации организма к тренировочным нагрузкам большого объема 
или высокой интенсивности включаются физиологические приспособительные механизмы. При нормальной адаптации и формировании спортивной формы повышается 
мощность структур организма, улучшается экономизация функций, ускоряется восстановление, растет спортивная работоспособность.
Если развитие тренированности в ответ на чрезмерные нагрузки сопровождается 
компенсацией и гетерохронизмом некоторых функциональных систем, то может произойти их истощение, и тогда функционирование организма станет предпатологическим. Такое состояние дизадаптации в свою очередь может привести к развитию перетренированности, снижению работоспособности.
Это касается как ведущих спортс менов, обладающих индивидуальными особенностями адаптационных возможностей и компенсаторными способностями, сформированными многолетней долговременной адаптацией, так и молодых спортс менов, включенных в команды, или после перерыва в тренировочном процессе, и по исходному 
уровню функционального состояния не всегда готовых адекватно выполнять предлагаемые тренировочные нагрузки и вынужденных форсировать работу, что чревато отставленным недовосстановлением, симптомами утомления и нарушением адаптации.
Эффективность управления тренировочным процессом определяется своевременным и систематическим контролем за переносимостью тренировочных нагрузок 
и восстанавливаемости функций (1–3).
Условия тренировочных мероприятий вносят свои требования к организации, проведению, программе исследования и используемой техники. Поскольку главная задача 
тренера – выполнение плана тренировочных занятий, то контроль оценки переносимости нагрузок и формирования тренированности должен быть оперативным как 
по времени выполнения программы, так и по предоставлению информации и оценки 
результатов тестирования.
Наилучшей моделью тестирования в условиях тренировочных мероприятий являются компьютерные тесты.
Тест – это выполнение определенных условий и действий, необходимых для проверки 
работы тестируемой функции или ее части. У компьютерного тестирования гораздо 
больше преимуществ: технологии позволяют расширить спектр измеряемых конструкторов, оперативно обработать результаты и обеспечить обратную связь. Новая форма 
влияет и на содержание тестирования. Тестирование – это проверка, которая позволяет 
определить: соответствует ли реальное поведение программы ожидаемому, выполнив 

специально подобранный набор тестов. И с этих позиций выбор тестов и их обоснования 
в информативности и достоверности оценки состояния физической и функциональной 
подготовленности – необходимое условие управления тренировочным процессом.
В биологии и медицине большинство методов исследования направлены на оценку 
тех или иных реакций или биологических сигналов (4). Ряд методов используется для 
выявления заболеваний в режиме скрининга.
Среди множества биосигналов, выявляемых в клинико-диагностической практике, 
особое внимание привлекают кардиосигналы как наиболее доступные для информационно-математического анализа и в связи с тем, что сердечно-сосудистая система – 
это индикатор адаптационных реакций организма и состояния вегетативной нервной 
системы (5).
Система управления синусовым ритмом представляется в виде двух взаимосвязанных контуров: центрального и автономного, управляющего и управляемого с каналами прямой и обратной связи. Управляющий (высший, центральный) контур регуляции характеризуется различными медленноволновыми составляющими сердечного 
ритма. Прямая связь между управляющими и управляемыми контурами осуществляется через нервные (в основном симпатические) и гуморальные каналы. Обратная 
связь также обеспечивается нервным и гуморальным путем, но при этом важную роль 
играет афферентная импульсация с барорецепторов сердца и сосудов с хеморецепторов и с обширных рецепторных зон других органов и тканей.
Нервный аппарат, материальным субстратом которого являются экстракардиальные волокна симпатического и блуждающего нервов, осуществляет быстрые приспособительные реакции – оперативное реагирование сердца на внешнее воздействие, 
в том числе на тестирующую нагрузку (6, 7).
Это и определило разработку и внедрение в практику математического анализа 
сердечного ритма – кардиоритмографию, включая комплексную оценку сердечно-сосудистой системы (характеристику пульса, сердечного ритма, артериального давления, минутного объема и т. д.), и доказало эффективность и перспективность для донозологической диагностики.
Информационно-диагностические возможности в настоящее время позволяют использовать для оперативной диагностики компьютерные тесты. В основе их компьютерного обеспечения лежит концепция Р. М. Баевского (2, 3) по анализу вариабельности сердечного ритма, – количественной и качественной характеристики состояния 
регуляторных систем организма с определением критериев оценки, типов регуляции 
вегетативной и сердечно-сосудистой систем организма – важнейших факторов, определяющих уровень адаптации к нагрузкам:
– нормотонический тип;
– симпатикотонический тип;
– парасимпатикотонический тип.
По степени напряжения регуляторных систем сердечного ритма выделяют, как показано в исследованиях Р. М. Баевского и Р. Е. Мотылянской с соавт. (1986), следующие функциональные состояния организма:
– полная или частичная адаптация организма, сопровождающаяся оптимальным 
напряжением механизмов регуляции в покое и на малые нагрузки (что характерно для 
здоровых и хорошо тренированных лиц);

– состояние напряжения, которое проявляется мобилизацией защитных механизмов, в том числе повышением активности симпатоадреналовой и других систем организма, ответственных за адаптацию (встречается у физически недостаточно тренированных лиц или не готовых к выполнению предложенной нагрузки);
– перенапряжение, для которого характерны недостаточность адаптационных механизмов, их неспособность обеспечить адекватную реакцию организма на различные воздействия (предпатологические состояния);
– состояние срыва или полного отказа механизмов адаптации (наблюдаемое при 
перенапряжении организма).
На основе исследований разработаны компьютерные программы, позволившие 
создать компьютерные тесты: «КАРДИ»; «Omega-S»; командная система пульсометрии Polar Team System 2 Pro; Beep Test – многоступенчатый беговой тест на дистанции 20 м; Yo-Yo тест в оценке скоростной выносливости в баскетболе и футболе; 
«челночный бег» – с пульсотахометрией в футболе, волейболе, хоккее; тест Купера – 
12-минутный максимально-нагрузочный тест и в создании компьютерных устройств 
для мониторинга.
Основные требования к тестирующей нагрузке:
– дозируемость;
– воспроизводимость;
– предельная работа;
– соответствие структуре двигательной деятельности;
– оперативность получения информации.
Информационно-методическое обеспечение тестирования:
– компьютерные математические программы (математическое обеспечение);
– кардиодатчик фирмы Polar Electro OY;
– интерфейс;
– портативный компьютер (ноутбук);
– принтер;
– оборудование для проведения тестирования: зал, стадион, нескользкая поверхность, маркировка – конусы, измерительная лента, звуковой сигнал, тест CD и CD-плеер.
Современные программно-аппаратные компьютерные комплексы и технологические новации методов оперативной диагностики позволяют на новом уровне оперативно оценивать функциональные возможности организма человека, уровень адаптации, выявления нарушений гомеостаза и процессов адаптации. Использование 
компьютерных тестов в системе мониторинга существенно повысит оперативную 
оценку эффективности нагрузок и своевременного выявления симптомов дизадаптации в условиях тренировочных мероприятий: на спортивных базах, стадионе, в месте 
проведения тренировок.
Основные принципы исследования функционального состояния вегетативной 
и сердечно-сосудистой систем у спортс менов с использованием компьютерных тестов 
заключаются в создании необходимых для этого условий в процессе тренировочных 
мероприятий:
– учет объема и интенсивности предшествующих исследованию нагрузок;
– отсутствие жалоб на состояние здоровья;
– проведение исследования в утренние часы;