Інтеграція інформаційних систем у контролі частоти серцевих скорочень в процесі фізичного виховання
DOI:
https://doi.org/10.17309/tmfv.2021.1.01Ключові слова:
фізичне виховання, частота серцевих скорочень, пульсограма, пристрій, датчик, контрольАнотація
Мета дослідження – обґрунтування та реалізація засобу контролю частоти серцевих скорочень, розробленого на основі інформаційних систем для здійснення оперативної реєстрації серцевого ритму при фізичному навантаженні.
Матеріал та методи. Дослідження виконано на теоретичному та емпіричному рівні. Основою дослідження є використання комплексу теоретичних методів: наукового аналізу, синтезу, порівняння, систематизації, індукції та дедукції, узагальнення. Серед методів емпіричного дослідження використовувались: опис, емпіричне порівняння, технічне моделювання, сфігмографічний метод реєстрації пульсограми.
Результати. За результатами пошукової діяльності представлено пристрій, призначений для контролю частоти серцевих скорочень у режимі реального часу. Основою пристрою є створений оптичний блок на основі оптичного датчика. Використання оптичного блоку забезпечує реєстрацію динамічного вимірювання частоти серцевих скорочень, який побудовано так, щоб отримувати дані спектру крові та зміни у ньому. Для реєстрації серцевого ритму використано багатопараметричний аналіз спектральних характеристик крові, які змінюються під впливом фізичних навантажень. На основі такого аналізу отримують якісні та кількісні характеристики стану серцево-судинної системи та інформацію про реакцію серцевого ритму на фізичні навантаження в режимі реального часу. До позитивних характеристик, які забезпечують якість контролю частоти серцевих скорочень в режимі реального часу з використанням розробленого пристрою, крім високих технічних параметрів (високий рівень чутливості, широкий динамічний діапазон, гармонізована частотна характеристика, лінійність перетворення), відзначено й неінвазивність, безпечність у застосуванні, низьку енергетику отримання інформаційного сигналу та перетворення, які не впливають та не спотворюють результати контролю.
Висновки. Застосування інформаційних систем у контролі частоти серцевих скорочень забезпечує точність подання вимірювальної інформації та відповідність між ступенем наукової достовірності й практичної цінності отриманих результатів.
Завантаження
Дані завантаження ще не доступні.
Посилання
Anikieiev, D.M. (2015). Criteria of effectiveness of students’ physical education system in higher educational establishments. Physical education of students, 19(5), 3-8. https://doi.org/10.15561/20755279.2015.0501
Schmidt, R.A., & Lee, T.D. (2013). Motor learning and performance. From principles to application. 5th ed. Champaign: Human Kinetics.
Zanevskyy, I., & Zanevska, L. (2019). Validity of the Dickson index regarding primary school physical education. Hum Mov, 20(2), 44-49. https://doi.org/10.5114/hm.2019.81021
Dinesh, J., Sforzo, G., & Swensen, T. (2007). Monitoring Exercise heart rate using manual palpation. Health and fitness Journal, 11(6), 14-18. https://doi.org/10.1249/01.FIT.0000298450.02190.55
Fedorov, V.A. (2018). Radio engineering methods in functional diagnostics of a human being. Publishing House MPEI. (in Russian)
Ozemek, С., Whaley, M.H., Finch, W. H., & Kaminsky, L.A. (2017). Maximal heart rate declines linearly with age independent of cardiorespiratory fitness levels. European Journal of Sport Science, 17(5), 563-570. https://doi.org/10.1080/17461391.2016.1275042
Laurson, K.R., Brown, D.D., Dennis, K.K., & Cullen, R.W. (2008). Heart Rates of High School Physical Education Students During Team Sports, Individual Sports, and Fitness Activities. Research Quarterly for Exercise and Sport, 79(1), 85-91. https://doi.org/10.1080/02701367.2008.10599463
Ivashchenko, O. (2020). Research Program: Modeling of Motor Abilities Development and Teaching of Schoolchildren. Teorìâ ta Metodika Fìzičnogo Vihovannâ, 20(1), 32-41. https://doi.org/10.17309/tmfv.2020.1.05
Oliver, J.L., & Stembridge, М. (2011). Use of a heart rate-to-ground contact time index to monitor and predict middle-distance running. European Journal of Sport Science, 11(6), 431-436. https://doi.org/10.1080/17461391.2010.536582
Arena, R., Myers, J., & Kaminsky, L.A. (2016). Revisiting age-predicted maximal heart rate: Can it be used as a valid measure of effort? American Heart Journal, 173, 49-56. https://doi.org/10.1016/j.ahj.2015.12.006
Jrgensen, Т., Andersen, L.B., Froberg, К., Maeder, U.L., von Huth Smith, & Aadahl, М. (2009). Position statement: Testing physical condition in a population – how good are the methods? European Journal of Sport Science, 9(5), 257-267. https://doi.org/10.1080/17461390902862664
Thomas, J.R., Nelson, J.K., & Silverman, S.J. (2015). Research methods in physical activity, 7th ed. Champaign: Human Kinetics.
Reiman, M.P., & Manske, R.C. (2009). Functional testing in human performance. Champaign IL : Human Kinetics.
Fainsilberg, L.S. (2007). Diagnostic value of an electrocardiogram in phase space for screening for coronary heart disease. Ukrainian Journal of Cardiology, 6, 13-18. (in Russian)
Nichols, R., Davis, K.L., McCord, T., Schmidt, D. & Slezak, A.M. (2013). The Use of Heart Rate Monitors in Physical Education. Strategies, 22(6), 19-23. https://doi.org/10.1080/08924562.2009.10590845
Alfrey, L., & Gard, M. (2014). A crack where the light gets in: a study of Health and Physical Education teachers’ perspectives on fitness testing as a context for learning about health. Asia-Pacific Journal of Health, Sport and Physical Education, 5(1), 3-18. https://doi.org/10.1080/18377122.2014.867790
Osipov, A., Ratmanskaya, T., Nagovitsyn, R., Zhuikova, S., & Iermakov, S. (2020). Increasing the level of cardiorespiratory and strength endurance of female students by means of mixed training (Kangoo–jumps fitness and resistance training). Physical Activity Review, 8(2), 38-47. https://doi.org/10.16926/par.2020.08.20
Koryahin, V., Blavt, O., & Ponomaryov, S. (2019). Innovative Intestification of Testing of Strength Endurance in Physical Education of Students With Chronic Diseases. Teorìâ ta Metodika Fìzičnogo Vihovannâ, 19(3), 116-122. https://doi.org/10.17309/tmfv.2019.3.02
Gasser, B.A., & Hoppeler, Н.Н. (2015). Performance diagnostic in cross-country skiing. Hum Mov, 16(2), 83-87. https://doi.org/10.1515/humo-2015-0030
Vasconcelos, G.C., Damorim, I.R., Santos, T.M., Lima, T., Santos, R., Lima, A., & Damasceno, V. (2020). Validation of a smartphone application for the measurement of heart rate during exercise. Hum Mov, 21(2), 25-31. https://doi.org/10.5114/hm.2020.89911
Сooper, J.A., Watras, A.C., O’Brien, M.J., Luke, A., Dobratz, J.R., Earthman, C.P., & Schoeller, D.A. (2009). Assessing validity and reliability of resting metabolic rate in six gas analysis systems. Journal of the American Dietetic Association, 109(1), 128-132. https://doi.org/10.1016/j.jada.2008.10.004
Faulkner, J., Greey, G. & Hunsicker, Р. (2013). Heart Rate during Physical Education Periods. Research Quarterly. American Association for Health, Physical Education and Recreation, 34, 95-98. https://doi.org/10.1080/10671188.1963.10613224
Yankovenko, O. D. (2010). Eksperymentalne doslidzhennia funktsionalnoho stanu liudyny na osnovi amplitudnoho spektralnoho analizu pulsovoi khvyli. Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu Ukrainy Kyivskyi politekhnichnyi instytut. Seriia: Radiotekhnika. Radioaparatobuduvannia, (40), 35-41. (in Ukrainian)
Warburton, D.E.R., Nicol, C.W., & Bredin, S.S.D. (2006). Health benefits of physical activity: The evidence. CMAJ, 174(6), 801-809.
Hotra, Z., Mahlovanyy, A., Mykytyuk, Z., Ivakh, M., & Politanskyi, R. (2019). Schematic Realization of Flexible Algorithm in Treatment Diagnostic Devices. IEEE XVth International Conference on the Perspective Technologies and Methods in MEMS Design. https://doi.org/10.1109/MEMSTECH.2019.8817378
American College of Sports Medicine. (2013). ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription. 9th ed. Philadelphia, PA: Lippincott Williams & Wilkins.
Sartor, F., Bonato, M., Papini, G., Bosio, A., Mohammed, R.A., & Bonomi, A.G., et al. (2016). A 45-second self-test for cardiorespiratory fitness: heart rate-based estimation in healthy individuals. PLoS One. Hum Mov, 11(12), e0168154. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0168154
Malaric, R. (2011). Instrumentation and Measurement in Electrical Engineering. BrownWalker Press. Boca Raton, Florida. USA.
Koryahin, V., Blavt, O., Vanivska, O., & Stadnyk, V. (2020). Potential of new technologies in providing efficiency of pedagogical control in physical education. Teorìâ ta Metodika Fìzičnogo Vihovannâ, 20(1), 25-31. https://doi.org/10.17309/tmfv.2020.1.04
Aadahl, M., & Jorgensen, T. (2003). Validation of a new self-report instrument for measuring physical activity. Medicine and Science in Sports and Exercise, 35, 1196-1202. http://doi.org/10.1249/01.mss.0000074446.02192.14
Koryahin, V., & Blavt, O. (2018). The Use of Information and Communication Technology for Determining the Level Mobility in Joint in Physical Education of Students. Teorìâ ta Metodika Fìzičnogo Vihovannâ,18(3), 107-113. https://doi.org/10.17309/tmfv.2018.3.01
Schmidt, R.A., & Lee, T.D. (2013). Motor learning and performance. From principles to application. 5th ed. Champaign: Human Kinetics.
Zanevskyy, I., & Zanevska, L. (2019). Validity of the Dickson index regarding primary school physical education. Hum Mov, 20(2), 44-49. https://doi.org/10.5114/hm.2019.81021
Dinesh, J., Sforzo, G., & Swensen, T. (2007). Monitoring Exercise heart rate using manual palpation. Health and fitness Journal, 11(6), 14-18. https://doi.org/10.1249/01.FIT.0000298450.02190.55
Fedorov, V.A. (2018). Radio engineering methods in functional diagnostics of a human being. Publishing House MPEI. (in Russian)
Ozemek, С., Whaley, M.H., Finch, W. H., & Kaminsky, L.A. (2017). Maximal heart rate declines linearly with age independent of cardiorespiratory fitness levels. European Journal of Sport Science, 17(5), 563-570. https://doi.org/10.1080/17461391.2016.1275042
Laurson, K.R., Brown, D.D., Dennis, K.K., & Cullen, R.W. (2008). Heart Rates of High School Physical Education Students During Team Sports, Individual Sports, and Fitness Activities. Research Quarterly for Exercise and Sport, 79(1), 85-91. https://doi.org/10.1080/02701367.2008.10599463
Ivashchenko, O. (2020). Research Program: Modeling of Motor Abilities Development and Teaching of Schoolchildren. Teorìâ ta Metodika Fìzičnogo Vihovannâ, 20(1), 32-41. https://doi.org/10.17309/tmfv.2020.1.05
Oliver, J.L., & Stembridge, М. (2011). Use of a heart rate-to-ground contact time index to monitor and predict middle-distance running. European Journal of Sport Science, 11(6), 431-436. https://doi.org/10.1080/17461391.2010.536582
Arena, R., Myers, J., & Kaminsky, L.A. (2016). Revisiting age-predicted maximal heart rate: Can it be used as a valid measure of effort? American Heart Journal, 173, 49-56. https://doi.org/10.1016/j.ahj.2015.12.006
Jrgensen, Т., Andersen, L.B., Froberg, К., Maeder, U.L., von Huth Smith, & Aadahl, М. (2009). Position statement: Testing physical condition in a population – how good are the methods? European Journal of Sport Science, 9(5), 257-267. https://doi.org/10.1080/17461390902862664
Thomas, J.R., Nelson, J.K., & Silverman, S.J. (2015). Research methods in physical activity, 7th ed. Champaign: Human Kinetics.
Reiman, M.P., & Manske, R.C. (2009). Functional testing in human performance. Champaign IL : Human Kinetics.
Fainsilberg, L.S. (2007). Diagnostic value of an electrocardiogram in phase space for screening for coronary heart disease. Ukrainian Journal of Cardiology, 6, 13-18. (in Russian)
Nichols, R., Davis, K.L., McCord, T., Schmidt, D. & Slezak, A.M. (2013). The Use of Heart Rate Monitors in Physical Education. Strategies, 22(6), 19-23. https://doi.org/10.1080/08924562.2009.10590845
Alfrey, L., & Gard, M. (2014). A crack where the light gets in: a study of Health and Physical Education teachers’ perspectives on fitness testing as a context for learning about health. Asia-Pacific Journal of Health, Sport and Physical Education, 5(1), 3-18. https://doi.org/10.1080/18377122.2014.867790
Osipov, A., Ratmanskaya, T., Nagovitsyn, R., Zhuikova, S., & Iermakov, S. (2020). Increasing the level of cardiorespiratory and strength endurance of female students by means of mixed training (Kangoo–jumps fitness and resistance training). Physical Activity Review, 8(2), 38-47. https://doi.org/10.16926/par.2020.08.20
Koryahin, V., Blavt, O., & Ponomaryov, S. (2019). Innovative Intestification of Testing of Strength Endurance in Physical Education of Students With Chronic Diseases. Teorìâ ta Metodika Fìzičnogo Vihovannâ, 19(3), 116-122. https://doi.org/10.17309/tmfv.2019.3.02
Gasser, B.A., & Hoppeler, Н.Н. (2015). Performance diagnostic in cross-country skiing. Hum Mov, 16(2), 83-87. https://doi.org/10.1515/humo-2015-0030
Vasconcelos, G.C., Damorim, I.R., Santos, T.M., Lima, T., Santos, R., Lima, A., & Damasceno, V. (2020). Validation of a smartphone application for the measurement of heart rate during exercise. Hum Mov, 21(2), 25-31. https://doi.org/10.5114/hm.2020.89911
Сooper, J.A., Watras, A.C., O’Brien, M.J., Luke, A., Dobratz, J.R., Earthman, C.P., & Schoeller, D.A. (2009). Assessing validity and reliability of resting metabolic rate in six gas analysis systems. Journal of the American Dietetic Association, 109(1), 128-132. https://doi.org/10.1016/j.jada.2008.10.004
Faulkner, J., Greey, G. & Hunsicker, Р. (2013). Heart Rate during Physical Education Periods. Research Quarterly. American Association for Health, Physical Education and Recreation, 34, 95-98. https://doi.org/10.1080/10671188.1963.10613224
Yankovenko, O. D. (2010). Eksperymentalne doslidzhennia funktsionalnoho stanu liudyny na osnovi amplitudnoho spektralnoho analizu pulsovoi khvyli. Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu Ukrainy Kyivskyi politekhnichnyi instytut. Seriia: Radiotekhnika. Radioaparatobuduvannia, (40), 35-41. (in Ukrainian)
Warburton, D.E.R., Nicol, C.W., & Bredin, S.S.D. (2006). Health benefits of physical activity: The evidence. CMAJ, 174(6), 801-809.
Hotra, Z., Mahlovanyy, A., Mykytyuk, Z., Ivakh, M., & Politanskyi, R. (2019). Schematic Realization of Flexible Algorithm in Treatment Diagnostic Devices. IEEE XVth International Conference on the Perspective Technologies and Methods in MEMS Design. https://doi.org/10.1109/MEMSTECH.2019.8817378
American College of Sports Medicine. (2013). ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription. 9th ed. Philadelphia, PA: Lippincott Williams & Wilkins.
Sartor, F., Bonato, M., Papini, G., Bosio, A., Mohammed, R.A., & Bonomi, A.G., et al. (2016). A 45-second self-test for cardiorespiratory fitness: heart rate-based estimation in healthy individuals. PLoS One. Hum Mov, 11(12), e0168154. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0168154
Malaric, R. (2011). Instrumentation and Measurement in Electrical Engineering. BrownWalker Press. Boca Raton, Florida. USA.
Koryahin, V., Blavt, O., Vanivska, O., & Stadnyk, V. (2020). Potential of new technologies in providing efficiency of pedagogical control in physical education. Teorìâ ta Metodika Fìzičnogo Vihovannâ, 20(1), 25-31. https://doi.org/10.17309/tmfv.2020.1.04
Aadahl, M., & Jorgensen, T. (2003). Validation of a new self-report instrument for measuring physical activity. Medicine and Science in Sports and Exercise, 35, 1196-1202. http://doi.org/10.1249/01.mss.0000074446.02192.14
Koryahin, V., & Blavt, O. (2018). The Use of Information and Communication Technology for Determining the Level Mobility in Joint in Physical Education of Students. Teorìâ ta Metodika Fìzičnogo Vihovannâ,18(3), 107-113. https://doi.org/10.17309/tmfv.2018.3.01
Downloads
Опубліковано
2021-03-25
Як цитувати
Koryahin, V., Mykytyuk, Z., Turchyn, Y., Blavt, O., Prystynskyi, V., & Stadnyk, V. (2021). Інтеграція інформаційних систем у контролі частоти серцевих скорочень в процесі фізичного виховання. Теорія та методика фізичного виховання, 21(1), 5–11. https://doi.org/10.17309/tmfv.2021.1.01
Номер
Розділ
Оригінальні наукові статті
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
