Компьютерные технологии в оздоровительной физической культуре: решение, проблемы и перспективы
В.В.Зайцева, В.Д.Сонькин, О.В.Тиунова, Д.В.Куличевский
(Зайцева В.В., Сонькин В.Д., Тиунова О.В., Куличевский Д.В. Компьютерные технологии в оздоровительной физической культуре: решение, проблемы и перспективы. Сборник научных трудов ВНИИФК, -М., 1993, с. 55-82)
Одной из сторон научно-технической революции является быстрый рост количества производимой и перерабатываемой информации и ее ценности во всех областях жизнедеятельности общества. Поэтому компьютерные технологии, позволяющие не только упростить и ускорить разнообразные операции, но и резко повысить их интеллектуальный и качественный уровень, все глубже проникают во все отрасли знания. Эффективное применение персональных компьютеров - довольно мощных и относительно недорогих ЭВМ, как показывает практика и экономические расчеты, ведет к существенному повышению производительности труда в науке и технике, производстве и управлении, проектировании и образовании. Все это в полной мере относится и к области оздоровительной физической культуры.
Возможности современных ЭВМ в науке и практике Применение компьютеров чрезвычайно разнообразно, спектр выполняемых ими функций весьма широк: от автоматического измерения различных характеристик изучаемого объекта, накопления данных, статистической обработки и построения графиков до автоматизации ряда административных и управленческих задач, хранения, обработки и количественной оценки изображений. Однако, по-видимому, самым важным фактором во всеобъемлющем внедрении компьютерных технологий в науку и практику является то, что их применение заставляет совершенно по-новому осмысливать многие проблемы, ранее считавшиеся достаточно понятными или не слишком сложными. Любая компьютерная программа требует строжайшей логики и количественного выражения. Такой подход к объектам биологической природы, отличающимся высокой изменчивостью и вариативностью, предполагает четкое знание механизмов и количественных характеристик реагирования организма и различных его систем на внешние воздействия, каковыми, в частности, являются все аспекты деятельности человека.
Современная тенденция в развитии компьютерных систем состоит в стремлении к такому идеалу, когда все, что в принципе могла оы исполнить ЭВМ, исполняет именно ЭВМ, оставляя на долю человека присущее именно человеку - концептуальное мышление, творчество /4/. В развитие этой тенденции (и значительно способствуя освоению непрограммирующими специалистами) персональные компьютеры отличаются невиданной ранее "доброжелательностью" по отношению к пользователю. Приобрело популярность даже словосочетание "дружественное программное обеспечение" (friendly software ).
Одним из основных вариантов использования персональнах компьютеров следует считать организацию на их базе автоматизированных рабочих мест (АРМ). В зависимости от конкретных Условий, персональные компьютеры могут использоваться либо автономно, либо включенными в локальную информационную сеть, либо в качестве интеллектуальных терминалов больших или средних ЭВМ. Непосредственными пользователями ЭВМ становятся те специалисты в проблемной области, которые дают окончательные оценки полученным на ЭВМ результатам и делают практические выводы.
Нельзя не отметить актуальность проблемы компьютерной грамотности для специалистов-практиков. Само освоение этого нового инструмента для многих дипломированных специалистов связано с ломкой привычных стереотипов в работе, с необходимостью прилагать усилия в изменении сложившейся годами технологии работы. Это сложный в психологическом плане процесс /24/ и специалист должен сам понять, что именно в этом русле лежит магистральный путь развития всех современных технологий, а без применения компьютера он рано или поздно окажется в проигрыше.
Практические аспекты использования персональных компьютеров в оздоровительной физкультуре
Педагогические рекомендации в оздоровительной физической культуре должны базироваться на четком представлении об уровне здоровья и путях его нормализации средствами, связанными с применением физических нагрузок. Недостаток высококвалифицированных кадров инструкторов и методистов по оздоровительной физкультуре может быть, в определенной мере, компенсирован за счет использо-" вания персональных компьютеров, снабженных соответствующим программным обеспечением. Этот путь популяризации и внедрения оздоровительной физкультуры широко используется за рубежом /9/. Несколько персональных компьютеров, обслуживающих разные участки ("станции") обследования и объединенных в локальные сети, могут заносить всю информацию о пациенте в общую БАЗУ ДАННЫХ. Использование этой информации весьма многообразно - от этапного контроля за состоянием отдельного человека до серьезного научного анализа.
Автоматизация лабораторного тестирования Анамнестические опросники
Для человека, собирающегося заниматься оздоровительной тренировкой, а также для тренера, который должен управлять этим процессом, важно знать, в каком физическом состоянии находится занимающийся, каков его образ жизни, имеются ли у него хронические заболевания и многое другое, о чем можно узнать, только детально расспросив пациента, т.е., как говорят врачи, собрав анамнез. Автоматизация процедуры снятия анамнеза - сравнительно несложная задача, при которой компьютеру поручается задавать нужные вопросы в удобной для пользователя форме, а затем использовать ответы на них для анализа и выработки рекомендаций. Компьютерные анамнестические опросники в последнее время широко применяются в разнообразных системах АРМ медицинского профиля, необ-ходимы они и в качестве первоначального компонента (блока) боль-шинства физкультурно-оздоровительных программ. Отсутствие информации, которую несложно получить с помощью анамнестического опросника, может привести к появлению ошибочных и даже опасных для здоровья человека рекомендаций.
Определение конституционального типа, состава тела
При выработке рекомендаций по совершенствованию двигательной активности следует учитывать тип телосложения, наличие или отсутствие избыточной массы тела, соотношение мышечной, костной и жировой массы. Антропометрические процедуры включают измерение Длиннотных и обхватных размеров, толщины кожно-жировых складок, на основе которых производятся дальнейшие расчеты с помощью систем регрессионных уравнений. Эти математические процедуры не слишком сложны, но занимают много времени и требуют особой внимательности и пунктуальности.
Иногда для упрощения расчетов используются номограммы, но они не гарантируют точности расчетов, а иногда вовсе неприменимы. Кроме того, для разных категорий обследуемых лиц приходится вести расчет по разным уравнениям, а число номограмм значительно меньше. В случае же использования персонального компьютера расчет будет произведен автоматически в соответствии с выбранной методикой. Более того, есть возможность закладывать в базу данных нормативные значения исследуемых показателей и мгновенно производить сравнение с ними получаемых результатов. Компьютерные программы такого рода широко используются зарубежными авторами и описаны в литературе /10,14,15,17,21,22,25,26/.
Психологические и психо-физиологические тесты
Большинство психологических тестов построены в виде анкетных опросников, причем число вопросов может достигать нескольких сотен (например, тест MMPI), а обработка каждой анкеты требует многих часов и даже дней напряженного труда. Компьютер специально предназначен для облегчения и ускорения рутинной работы такого рода.
Методики психо-физиологического тестирования часто базируются на измерении времени выполнения того или иного задания, причем это гложет быть как двигательный тест (время реакции от появления стимула до нажатия на клавишу), так и выбор одного из вариантов ответа или упорядочение элементов таблиц (например, числовые таблицы), иценка психо-физиологического состояния дается на основе специального "ключа", позволяющего сопоставить результаты тестов с нормативами. Эти процедуры также могут быть полностью доверены ЭВМ.
Кроме того, персональные компьютеры позволяют реализовывать различные системы с биологической обратной связью, в том числе релаксационные методики, снижающие уровень психического стресса.
Эргометрические пробы
Тесты с физическими нагрузками, предназначенные для оценки работоспособности и состояния сердечно-сосудистой системы (эргометрические пробы), широко используются, но представляют собой достаточно трудоемкую процедуру и требуют порой достаточно громоздких расчетов. Среди них часто используются различные модификации тестов /7/, тестов с нагрузкой нарастающей мощности (определение максимального потребления кислорода, уровня анаэробного порога и др.) /12,13,16,19,23/, максимальной анаэробной мощности (тест Маргариа) /20/. Корректное выполнение таких тестов предусматривает ступенчатое или плавное (в соответствии с выбранным законом изменения) увеличение нагрузки с одновременной регистрацией ряда физиологических показателей, например, потребления кислорода, выделения углекислого газа, частоты пульса, электрокардиограммы. При этом необходимо одновременно снимать показания нескольких приборов и следить за состоянием обследуемого, так как в некоторых случаях предлагаемый-ему уровень нагрузки может вызвать нежелательную реакцию вплоть до . обморока. Такая методика проведения тестирования с анализом текущего состояния и принятием решения в масштаое реального времени в англоязычной научной литературе часто называется режимом " en-line ". Реализация ее без применения компьютеров просто невозможна.
В случае проведения сложных тестов в них должно участвовать несколько человек с высокой квалификацией врача, физиолога, методиста, обработка данных вручную трудоемка, а выдача заключения о состоянии требует длительного времени и участия также нескольких специалистов. Все эти проблемы могут быть решены с помощью персонального компьютера, снабженного системой интерфейсов для мониторинга заданных параметров состояния и управления нагрузочными устройствами в зависимости от избранного протокола обследования и текущего состояния обследуемого лица. В случае превышения, например, заданного уровня частоты сердечных сокращений, искажения формы ЗКГ или появления экстрасистол величина нагрузки снижается автоматически и практически мгновенно, что позволяет существенно снизить риск возникновения нежелательных явлений в процессе тестирования.
Существует широкий спектр автоматизированных приборов для проведения такого рода тестирования на базе велоэргометров, бе-гущих дорожек и других нагрузочных устройств, причем современная техника позволяет обходиться даже без компьютера, а используя лишь возможности компактных и надежных микропроцессоров, управляющих нагрузкой и анализирующих реакцию организма на нее пс одной из жестко определенных программ. К дриОорам такого рода относятся финские tuntury , германские hellige , японские cat eye ЕС—ЮОО и ВС-3000, американские powerjog EI0/E, 3TAHTRAC -eiOOO, корейские шо лицензии шведской фирмы lxnark) DC -45 и зс-46. Сходные разработки имеются и у нас в стране, однако серийный выпуск подобной техники, к сожалению, не налажен.
Использование персональных компьютеров для.этих целей обеспечивает значительно большую гибкость системы, но и существенно удорожает как сам прибор, так и процедуру тестирования.
Автоматическая регистрация результатов двигательных тестов
Зсесторонняя оценка физического состояния может быть сформирована только с учетом результатов различных двигательных тес-тое. Этс могут быть как двигательные задания, выполняемые на стадионе (например, беговые), так и тесты, выполняемые в помещении (.например, определение величины кистевой или становой силы). Регистрация результатов таких тестов вручную достаточно проста, хотя и требует значительных затрат времени методиста. В то же время, создание компьютеризованного тестирующего комплекса, способного автоматизировать процедуру педагогического тестирования -задача более или менее отдаленного будущего, хотя отдельные тесты уже и сегодня поддаются автоматизации. Однако компьютер гораздо эффективней человека способен справиться со следующей задачей - комплексной оценкой результатов педагогического тестирования. Эти результаты должны быть в первую очередь сопоставлены с поло-возрастными и коштитуционально-типологическими нормативами, а кроме того они служат материалом для выработки заключения и рекомендаций. Разработка алгоритмов такой комплексной оценки с выходом на индивидуализированные рекомендации - наиболее трудоемкая часть создания компьютерных физкультурно-оздоровительных программ.
Помимо сказанного, результаты тестев могут автоматически заноситься в банк данных для анализа и систематического контроля за состоянием занимавшихся. При последующих обследованиях они могут предъявляться ему или методисту в виде цифровых сводок или в графической форме на экране дисплея компьютера, что значительно упрощает взаимодействие пользователя с ЭВМ.
Отдельной группой можно считать задачи биомеханического анализа, решение которых может быть существенно упрощено с помощью ЭВМ. В числе этих задач можно выделить клинические (исследование параметров походки у пациентов,'инвалидов и пр.), спортивные (исследование показателей техники спортсменов), эргономические аспекты (взаимодействие оператора с его рабочим местом). В большинстве случаев этот класс задач требует кропотливой подготовки и специальной организации процедуры измерения, что усложняет практическое внедрение имеющихся в этой области разработок в массовую физическую культуру.
Моделирование и прогноз
Моделирование играет чрезвычайно важную роль в изучении различных явлений, помогая обобщить накопленный эмпирический опыт и осознать взаимосвязь происходящих процессов. Моделирование составляет неотъемлемую часть любой методики прогнозирования, даже если это не вполне осознается производящим прогноз экспертом. В спортивной науке моделирование давно и прочно вошло в арсенал исследователей, и большая часть спортивных прогнозов строится на адекватных моделях, в разработке которых участвуют совместно педагоги, психологи, биологи и врачи. Разумеется, компьютер может быть весьма полезен для прогнозирования на основании разработанных экспертами моделей, если в такой модели установлены определенные функциональные взаимосвязи и нет логических противоречий. Благодаря компьютеру исследователь может визуально наблюдать за экране дисплея за развертыванием событий, описываемых моделью, и, сопоставляя их с эмпирическими фактами, вносить исправления в модель, то есть повышать качество своего анализа, приближать его к реальности.
Модели, которые могут быть реализованы с помощью ЭВМ, всегда имеют строгое математическое выражение. Как правило -это система уравнений, описывающих взаимосвязь важнейших ком- . нонентов реальной системы в оговариваемых условиях. В моделях, используемых для спортивного прогноза, в качестве системообразующего фактора выступает обычно спортивный результат. Для оздоровительной физкультуры такой подход неприемлем, поскольку уровень здоровья, повышение которого является целью такого рода занятий, не имеет непосредственных связей с конкретным спортивным результатом. Отсутствие четко выраженного критерия затрудняет моделирование и, следовательно, прогнозирование в оздоровительной физкультуре, хотя и не снимает с повестки дня эту проблему.
При явной нестрогости и семантической противоречивости всех существующих определений понятия "здоровье", исследователи вынуждены искать паллиативные средства для количественного выражения этого качественного понятия, - ведь только на таких условиях может быть построена математическая, а вслед за ней -компьютерная модель. В качестве таких паллиативов одни авторы предлагают использовать те или иные количественные показатели аэробной производительности /1,6,11/, другие - показатели состояния сердечно-сосудистой системы /2,5/, третьи - двигательной подготовленности /3,5/. Каждый из этих подходов может быть положен в основу компьютерной модели, позволяющей оценивать в определенной мере состояние здоровья и прогнозировать его изменения под воздействием того или иного двигательного режима. Однако разраОотка комплексной модели, которая ок /читывала самые разные свойства человека, влияющие на его здоровье, и позволяла бы индивидуализировать оценку и прогноз, nо—прежнему является нерешенной задачей, в полной мере сохраняющей свою актуальность.
Федеральная компьютерная физкультурно-оздоровительная сеть
Наиболее перспективной формой внедрения компьютерной техники в массовую оздоровительную физическую культуру представляется создание сети автоматизированных консультативно-диагностических кабинетов. Такие кабинеты могут создаваться при ФОКах, ЗФД. крупных медсанчастях, спортсооружениях и т.п. Информация, полученная в каждом из таких кабинетов, должна поступать в региональные банки данных, а оттуда - в Федеральный оанк данных по физическому состоянию населения страны. Эта информация обеспечит мониторинг состояния физического здоровья населения, а следовательно - фактологическую базу для разработки региональных и общегосударственных программ оздоровления нации.
Анализ полученной с помощью таких кабинетов информации может обеспечить:
обоснованное регулирование потоков инвестиций, направляемых на цели оздоровительной массовой физической культуры в различные регионы страны, в различные сферы труда и отдыха;
выявление наиболее благоприятных и неблагоприятных с точки зрения состояния здоровья населения регионов, видов производств, и разработку путей устранения неблагоприятных влияний;
реализацию на практике Единой Программы тестирования и физического воспитания в России, с опорой на реальные результаты ее осуществления;
формирование единой технической политики в области использования компьютеров и микропроцессорных средств для оснащения физкультурно-оздоровительных центров разного масштаба;
разработку многих аспектов научного обеспечения массовой физкультурно-оздоровительной работы, требующих участия больших контингентов населения для обеспечения статистической репрезентативности результатов.
для обеспечения внедрения компьютерных средств б повседневную праюику физкультурно-оздоровительной работы с населением необходима комплексная Программа, которая решала бы весь спектр возникающих при этом вопросов на государственном уровне. Разумеется, ее реализация потребует значительных капиталовложений на создание соответствующей инфраструктуры, однако эти средства с лихвой окупятся за счет повышения работоспособности и улучшения состояния здоровья населения, обеспечив тем самым экономический эффект вкладываемых средств.
Реализацию Программы целесообразно начать с детских садов, школ и ВУЗов, а также с крупных предприятий, то есть с наиболее организованных контингентов населения, для которых, к тому же, наиболее разработаны научно-методические аспекты индивидуализированного программирования оздоровительной двигательной активности.
Социально-экономические проблемы компьютеризации массовой физической культуры
За рубежом, особенно в США, многочисленные группы исследователей занимаются разработкой компьютерных программ для оздоровительной тренировки. Цель этих разработок - повысить интерес занимающихся, привлечь молодежь, интересующуюся техническими новинками, а также подойти к решению проблемы "персонального тренера". Немаловажную роль в зарубежных разработках играют также компьютеризованные тренажеры с обратной связью, позволяющие занимающемуся непрерывно контролировать уровень нагрузки и регулировать его в зависимости от своего состояния с учетом практических рекомендаций тренеров и врачей.
Значительных успехов в области компьютеризации оздоровительной физкультуры достигли болгарские специалисты. В Народной Республике Болгарии в 80-е года были организованы десятки компьютерных консультативных пунктов, в которых каждый желающий может получить необходимую помощь по организации своего двигательного режима. Данные о работе этих пунктов широко публикуются, создана своего рода индустрия оздоровительной физкультуры /8/. Пункты оснащены компьютерами ИРАНЕЦ Болгарского производства. Консультации в таких пунктах дают квалифицированные специалисты, а ЭВМ служит для них инструментом, облегчающим сбор первичной информации и ее обработку. Рекомендации, которые выдает ЭВМ, включают режимы двигательной нагрузки, конкретные упражнения и средства, программы занятий на несколько недель.
Представляется, что для нашей страны в силу создавшэгося чрезвычайно сложного социально-экономического положения и кризиса в сфере здравоохранения проблема здоровья нации сейчас особенно актуальна. В то же время, вряд ли можно сегодня ожидать быстрого роста числа высококвалифицированных тренеров и методистов, врачей физкультурного профиля, что связано как с проблемами их подготовки, так и оплаты труда. Нехватка как самих специалистов, так и материальных возможностей для обеспечения должного уровня диагностики и рекомендаций может быть, как становится ясным из анализа накопленных данных по проблеме, скомпенсирована широким использованием современных персональных компьютеров, которые способны "тиражировать интеллект" наиболее квалифицированных ученых и специалистов. Кроме того, использование прикладных компьютерных программ в физкультурно-оздоровительных консультативных кабинетах и центрах может существенно повысить их пропускную способность.
Эффективность использования компьютерных технологий в массовой оздоровительной физкультуре следует оценивать по соооноше-нию экономического эффекта от внедрения и затрат на оснащение оборудованием и программно—методическим обеспечением. В качестве иллюстрации можно привести данные, представленные в журнале " fitness in business " ("Физическая подготовленность в бизнесе"). Программа "Метрофит" /IS/ была разработана специально для водителей и дежурных скорой помощи, поскольку в предварительном исследовании было показано, что число невыходов на работу в связи с травмами у этой группы работников увеличивается с понижением уровня физической подготовленности. Было проведено тестирование 134 служащих скорой помощи и управленческих служб (наличие пояснично-болевого синдрома, определение показателей мышечной силы, аэробной мощности, избыточной массы тела, кровяного давления) и разработана индивидуальная программа занятий для каждого. После 6 месяцев занятий тестирование было повторено. В целях стимулирования физической активности использовалось небольшое денежное вознаграждение, размер которого зависел от степени улучшения показателей. В результате число невыходов на работу снизилось в среднем на 0,25 дня на каждого участника. За то же время у служащих, не участвовавших в программе, число невыходов на работу увеличилось в средней на 3,1 дня на человека. В результате общая экономия рабочего времени составила 3,35 дня на человека, или е стоимостном выражении 62 922 дол. (таблица). При этом оказалось, что физически подготовленные служащие демонстрируют более высокую производительность труда.
Подчеркнем при этом, что: 1) описанная программа осуществлялась в течение лишь небольшого отрезка времени; 2) эта программа не предусматривала использования дорогостоящих спортсооружений, а лишь проведение обследований с целью выявления уровня Физической подготовленности, воспитательную работу и консультации, а это именно те задачи, которые могут быть решены при минимуме затрат с помощью общегосударственной сети компьютерных консультативных пунктов.
В лаборатории проблем моделирования и комплексного тестирования РНИИФК разрабатываются различные виды физкультурно-оздоровительных компьютерных программ, общее назначение которых состоит в том, чтобы обеспечить автоматизированную диагностику физического состояния и выработку индивидуализированных рекомендации по форме и методам занятий физической культурой оздоровительной направленности с детьми, молодежью и взрослыми. Ь числе этих разработок имеются как простые диалоговые програглмы-спроскики, так и сложные экспертные системы. Все програг.г.шое обеспечение предназначено для ЭВМ типа IBM PC, работает б среде MS DOS 3.0 и выше и выполнено на современном уровне, что позволяет использовать его лицам, не имеющим специальной подготовки.
Важнейшая особенность этого программного обеспечения, в отличив от отечественных и зарубежных аналогов, заключается в простоте использования и высокой степени индивидуализации формируемых рекомендаций. Алгоритьш диагностики состояния основаны на новейших достижениях отечественной и зарубежной физиологии, теории и методики физвоспитания, психологии, оздоровительной и лечебной. Физкультуры, используют результаты простейших измерений и двигательных тестов, не требующих сложной аппаратуры и квалифициро-~ ванного персонала. Б то же время рекомендации по физической активности учитывают целый комплекс типологических и индивидуальных особенностей организма и психики пациента. Ниже приводится краткое описание ряда физкультурно-оздоровительных программ, разработанных в РНИBФКе.
Диалоговые программы-опросники
Программы этого класса работают в режиме диалога с пользователем, все необходимые сведения вводятся в виде ответов на вопросы компьютера, чаще всего путем выбора одного из вариантов ответа. Если для работы программы требуются какие-либо цифровые данные, то это - самые простые показатели, которые пользователь обычно про себя хорошо знает: возраст, рост, вес, артериальное давление, частота сердечных сокращений в покое и т.п. Заключение и рекомендации могут быть выданы пользователю в распечатанном виде.
Программа "ВЕДА"
Неправильный образ жизни способствует возникновению факторов риска многих, и прежде всего - сердечно-сосудистых заболеваний. Множество людей страдает из-за своих ошибочных представлений и незнания основ здорового образа жизни. Объяснить им эти ошибки, обратить их внимание на причины и указать способы решения проблем оздоровления и призвана программа "ВЕДА". Алгоритм ее сформирован с использованием фрагментов зарубежных опросников аналогичного назначения и существенно дополнен собственными разработками авторов (схема I).
Ответив на предлагаемые вопросы, пользователь получит заключение компьютера о: вероятной продолжительности предстоящей ему жизни; уровне адаптационного потенциала сердечно-сосудистой системы и степени риска ишемической болезни сердца; различных сторонах текущего состояния здоровья; том, какие индивидуальные Физические, соматические и психологические особенности препятствуют его долголетию; а также некоторые советы по нормализации образа жизни и двигательного режима.
Программа "КАРДЮ"
"КАРДИО" позволяет опешить психологический риск ишемиче-скей болезни сердца, возникновение которой тесно связано с перенапряжением нервней системы. По ответви на вопросы можно выявить степень предрасположенности нервной системы пользователя к этому заболеванию, рекомендовать мера по снижению риска. 5 основе программы лежит алгоритм американских ученых Friedman и Rosenman (I973).
Программа "ЧХТ" (черта характера, темперамент)
Программа базируется на оригинальной разработке канд.пед. наук А.Р .Якубовской и позволяет на основе неоолылего числа простых вопросов оценить характер, темперамент и рекомендовать каждому наиболее подходящие лично для него формы и средства физкультурно-оздоровительных занятий.
Программа "ХАРАКТЕР" (психологическое тестирование по Кеттелу)
Предназначена для оценки характера и психологического склада личности по широко известной методике Кеттела. Отличается от логичных разработок других авторов наличием базы данных и возможностью выработки рекомендаций по выбору наиболее подходящих форм и методов физкультурно-оздоровительных занятий. Адресована самостоятельно занимающимся и тренерам-методистам групп оздоровительной физкультуры.
Тестирующие программы
Тестирующие программы относятся к классу экспертных систем, обладающих более или менее разветвленной логикой комплексного анализа данных опроса и тестирования пациента. В отличие от диалоговых программ, для взаимодействия с программами данного класса требуются дополнительные процедуры (прохождение тестов), которые могут быть в отдельных случаях проведены непосредственно с помощью компьютера, либо могут проводиться в традиционной форме, а их результаты заносятся в компьютер с клавиатуры. Каждый обследуемый получает ПАСПОРТ ЗДОРОВЬЯ или ЗАКЛЮЧЕНИЕ, включающее оценку его состояния и индивидуальные рекомендации.
В большинстве этих программ предусмотрено ведение внутри-программной базы данных с графической интерпретацией результатов многократных обследований одного и того же человека, возможностью их сортировки и статической обработки.
Программа "ВИТА-КОМПЛЕКС"
"ВИТА-КОМПЛЕКС" - это пакет программ, состоящий из нескольких взаимосвязанных блоков. Блок-схема алгоритма программы изображена на схеме 2.
Первый блок предназначен для комплексной оценки физическо- го состояния, образа жизни и двигательной активности, а также двигательной подготовленности людей на основе предварительного тестирования. Эта процедура состоит из двух этапов: вначале оценивается образ жизни и адаптационный потенциал сердечно-сосудистой системы, от уровня которого зависит возможность выполнения физических нагрузок; на втором этапе.производится оценка уровня двигательной подготовленности на основе простых двигательных тестов.
Второй блок обеспечивает выработку индивидуальных программ самостоятельных физкультурно-оздоровительных занятий с учетом данных, полученных в процессе тестирования, а также пола, возраста, типа телосложения.
В третьем, сервисном блоке программы содержатся подробные инструкции по выполнению всех тестов, а также обширная информа- . ция по основам оздоровительной тренировки и самоконтроля.
Программа адресована практически здоровым мужчинам и женщинам в возрасте от 17 до 70 лет, а ее рекомендации рассчитаны на мезоцикл длительностью от 6 до 18 недель (индивидуально).
Программа ТРАЦИЯ"
Ожирение - один из основных факторов риска многих, и прежде всего - сердечно-сосудистых заболеваний. Особенно актуальна эта проблема для Женщин среднего возраста (40-50 лет), поскольку этот период жизни сопряжен с существенными изменениями в функционировании эндокринной системы.
В основе программы лежит ряд простых антропометрических, физиологических и педагогических измерений. По ним осуществляется двухступенчатая схема экспресс-диагностики уровня здоровья и физического состояния обследуемых, а также Формирование индивидуальных рекомендаций по питанию и физической тренировке (схема 3).
Формирование индивидуальной комплексной программы снижения массы тела осуществляется по оригинальной методике, разработанной О.А.Фроловой, Е.А.лукьяновой и В.В.Кудрявцевым. Она включает наиболее подходящую для обследуемой женщины программу физкультурно-оздоровительных занятий, а также индивидуальные рекомендации по питанию, расчет калорийности рациона, необходимой для снижения массы тела.
Индивидуальные программы занятий включают три основные группы физкультурно-оздоровительных мероприятий: упражнения для тренировки выносливости; комплексы общеразвивающих упражнений; восстановительные процедуры. Кроме того,в этом разделе программ приводятся общие правила организации, .и построения тренировочные: занятий из элементов всех указанных групп. Весь комплекс мероприятий, рекомендуемых программой, рассчитан на 8-16 недель (в зависимости от состояния пациентки), после чего рекомендуется повторить обследование.
Программа "АНТРОПОМЕТРИЯ"
Компьютерная аналитическая программа "АНТРОПОМЕТРИЯ." выполнена под руководством канд.биол.наук Т.В.Панасюк и представляет собой удобное средство для пользователей, заинтересованных в полном современном антропометрическом анализе детей, мужчин и женщин любого возраста.
На основе многочисленных обмеров производится автоматизированный анализ типа телосложения (по модифицированной методике Китт-Картер), абсолютной и относительной массы жирового, шеечного и костного компонентов состава тела, площади поверхности тела, весоростовего индекса, индекса цефализации и ряда других показателей. Кроме того, тип и гармоничность телосложения оценивается по соотношению дликнотных и широтных размеров тела, что позволяет расширить область применения программы. Алгоритм представлен на схеме 4.
АНТРОПОМЕТРИЯ может использоваться для оценки биологического возраста детей и подростков, гармоничности телосложения, выработки научно обоснованных рекомендаций по шейпингу и антропокор-рекции, спортивному отбору.
Программа "Малыш"
Программа разработана при участии врачей к методистов Врачебно-Физиультурвогс диспансера № 17 Бабушккнского района Москвы (глав, врач - Л.А.Кипнис). Она адресована врачам, методистам и воспитателям детскихсадов, родителям детей в возрасте 3-6 лет.
МАЛЫШ позволяет на основе комплекса простых соматометриче-ских и двигательных тестов оценить степень физического развития ребенка в уровень его двигательной подготовленности в сравнении с поло-возрастной нормой. Алгоритм оценивания состояния и формирования рекомендаций представлен на схеме Б. На основе результатов тестирования МАЛЫШ вырабатывает индивидуадьные рекомендации по организации двигательного режима ребенка, питанию, зака-ливанию, физической тренировке.
Программа "CTРЕСС-ТЕСТ"
Высокий темп современной жизни требует отчеловека способ-ности противостоять психологическим стрессам. Это особенно важ-но для людей, чья профессианальная деятельность связана с принятием ответственных решений, высоким эмоциональным напряжени-ем, требует оперативности и внимания, адекватное реакции при воздействии разного рода стрессогенных факторов. Уровень тревожности: в сочетании с психофизиологическим статусом: определяет эффективность из: деятельности, а также влияет на здоровье и продолжительность жизни.
Программа состоит из трех основных блоков (схема 6):
Оценка тревожности по тесту Тэйлор выполнена в режиме диалога с пользователем. Методика оценки психофизиологического статуса разработана А.Ю.Харевской и основана на результатах четырех простых тестов, реализованных в виде компьютерной программы: двух цифровых, теппинг-теста и времени простой двигательной реакции.
Заключение формируется на основе комплексной оценки уровня тревожности и психофизиологического статуса с помощью оригинальных оценочных шкал по каждому из тестов, полученных на основе эмпирических данных. Заключение содержит информацию об актуальном психо-физиологическом состоянии и индивидуальные рекомендации по его нормализации с учетом результатов всего комплекса тестов.
Программы - справочники Информационно-поисковые системы в сфере физической культуру к спорта имеют весьма широкое распространение как у нас в стране, так и за рубежом. Очень интенсивно этот класс программ разрабатывается в Одесском политехническом институте под руководством канд.пед.наук Р.Т.Раевского. В частности, там выполнены компьютерные версии справочников по системе американского врача К.Купера, по оздоровительным занятиям циклическими видами, по организации физической культуры в масштабах крупного предприятия.
Среди наших разработок нет информационно-поисковых систем, непосредственно относящихся к методике тренировки, поскольку главной целью лаборатория считает разработку максимально индивидуализированных рекомендаций. Однако важным компонентом оздоровления является траволечение, имеющее ныне широкое распространение. В связи с этим мы создали программу-справочник по фитотерапии.
"ФИТОТЕРАПИЯ" - автоматизированный справочник по применению лекарственных растений для лечения и профилактики различных заболеваний. Выполнен на основе опубликованного в печати справочника по фитотерапии докт.мед.наук, проф. С.Т.Иашинского (с согласия автора), любой пользователь может получить информацию либо о лечении известного заболевания, либо об использовании определенного лекарственного растения в разных целях. Содержатся сведения о применении свыше 100 распространенных лекарственных растении средней пелось; и Сибири, необходимая дозировка, рецепты приготовления настоев и экстрактов.
Перспективные направления разработки компьютерных оздоровительных программ
Нет сомнения в том, что компьютеризация достаточно быстро схватит сферу оздоровительной физической культуры. Именно поэтому важнейшей задачей научных исследований в этой области является прогноз и выбор наиболее перспективных направлений разработки компьютерных оздоровительных программ.
Как отмечалось выше, весьма перспективно общегосударственное решение этой проблемы на основе федеральной Программы компьютеризации оздоровительной физической культуры. Однако реализация такой программы потребует немалых средств, что отодвигает ее реальное воплощение на несколько лет, необходимых для стабилизации социально-экономические процессов. Тем не менее, отдельные элементы этой программы деляны ухе сейчас разрабатываться и внедряться по мере возможности. В первую очередь это относится к системе мониторинга состояния физического здоровья населения на базе крупных банксЕ данных, обь&диняю-ших сведения по целым регионам. Технология рабсты такой инФраструктуры еше нуждается в детальной проработке.
Важным компонентом этой система должны стать автоматизированные диагностические комплексы, позволяющие регистрировать и оценивать результаты всех тестов, заложенных в программу диагностики. Попытки создания такого рода комплексов известны как у нас в стране, так и за рубежом, однако широкого распространения они пока не получили как из-за высокой стоимости, так и из-за недостаточно высокой надежности и гибкости используемых диагностических процедур.
Другое перспективное направление - создание на базе персональных компьютеров диагностико-игровых и тренажерноигро-вых комплексов. Хорошо известно, что в игре человек раскрепощается, как бы раскрывает свои потенциальные возможности, в обычной ситуации затененные привычками и множеством условностей.
Игровой азарт, широко используемый во многих странах в качестве" "клапана для спускания эмоционального пара", может быть также полезен для диагностики психо-физического состояния человека. Здесь уместно совмещение объективной регистрации психо-физио-логичееккх к вегетативных параметров с весьма субъективной эмоциональной реакцией человека на игровую ситуацию, в которой от него требуется проявить те или иные навыки или качества. Диаг-ностика в таком режиме пока почти не используется, хотя ее целесообразность не вызывает сомнения. Эмоциональный подъем, связанный с игровой ситуацией, может быть также с успехом использован в процессе тренировки. На этом принципе основаны многие предложения о создании оригинальных тренажеров (л.А.Калинкин; И.П.Ратов), некоторые из них уже реализованы, в том числе в России.
Важнейшей задачей в плане воспитания здорового поколения является обучение детей и подростков принципам здорового образ жизни. К сожалению, большая часть столь полезной для подрастающего поколения информации, доводится до нее в сухом и скучном виде, отбивая охоту интересоваться вопросами своего здороЕья с ранних лет. Между тем, используя те же принципы компьютерной игры, можно создать совершенно оригинальные и увлекательные пособия для детей любого возраста, отвечающие самым высоким требованиям дидактики. В этой области ведутся интенсивные работы, однако создающиеся обучающие программы предназначены для помощи в усвоении физики, химии, истории или географии, а вот в области физического воспитания таких программ пока что нет. В то же время, наука о физическом воспитании - одна из наиболее строгих дисциплин школьного курса, вполне поддающаяся четкому научному изложению и алгоритмизации, что позволяет рассчитывать на успех в деле разработки такого рода программ для детей и подростков.
Весьма важно во-время обратить внимание на способности ребенка, в том числе - спортивные, подобрать для него оптимальное направление развиваыцей тренировки, выбрать адекватный врожденный задатка;.: вид спорта. В этом отношении также возможно продуктивное сотрудничество специалиста и компьютера. Программы, автоматизирующие спортивный и профессиональный отбор, выявляющие специфические индивидуальные особенности - завтрашний день системы образования.
Индивидуальные особенности человека всегда ему интересны, наверное поэтому так много людей увлечены в последние годы разнообразными гороскопами, гаданиями и прочей мистикой. Между тем, крайне мало есть специалистов, которые могли бы про человека сказать больше, чем ок сам про своя знает, да к тому же эше всесторонне - и в Физическом, и а психическом плане. Однако объединенные усилия педагогов, ризиологсв, антропологов, психологов, врачей, философов, математиков и программистов могут и должны стать базой для создания таких моделей и компьютерных программ, которые на основе доступных тестов давали бк всестороннюю характеристику человеку, а в ряде случаев и наиболее приемлемую лично для него методику исправления или компенсации имеющихся недостатков. 3 этом направлении сегодня делаются только первые шаги, синтетическое знание дается гораздо труднее аналитического, но интерес к этим исследования:.; начинает вновь пробуждаться по всем мире, что вселяет надежду, что на новом уровне развития вычислительной техники такого рода задачи смогут быть решены. Это откроет необозримые перспективы для самопознания и самосовершенствования человека.
.Литература
L. Апанасенко Г.Л., Науменко Р.Г. Физическое здоровье и максимальная аэробная способность индивида // Теория и практика физической культуры, 1988, № 4Т с.29-31.
- Баевский Р.МТ, Берсенева п.П., Палеев Н.Р. Оценке, адаптационного потенциала системы кровообращения при массзкх профилактических обследованиях населена: Экспрвсс-инч'ортлация. -С: ЗНИШИ, 1987, № 10, с.1-19.
- Белов В.И. Нормирование нагрузки при различной направленности оздоровительных тренировочных средств // ^Моделирование и комплексное тестирование в оздоровительной физической культуре. - М., 1991, с.87-103.
- Белянков АД. Персональный компьютер - универсальная машина для обработки информации // Персональный компьютер -рабочее место профессионала. - М.: Наука, 1989, с.10-39.
- Душанин С.А., Пирогова Е.А., Иващенко М.Л. Самоконтроль физического состояния. - Киев: Здоровье, I960. - 261 с.
О. Ивашенко Л.Я., Страпко Н.П. Самостоятельные занятия физическими упражнениями. - Киев: Здоровье, 1986. - 160 с.
- Карпман В.Л., Белоцеоковский З.Б.. Гудков Й.А. Тестирование в спортивной медицине. - И.: Физкультура и спорт, х988. - 207 с.
- .'Материалы за дейността на кабинетите по физкултурно-здравна консултация / Министерство на народното здраве и сопиалните грики, Републикански център по спортна медицина. Болгарски съюз за физическа култура и спорт-централен съвет. София. 1987.
11. Astrand P.-О. Experimental studies of physical working capacity in relation to sex and age. - Copenhagen: Munksgaard, 1962.
12. Erooks 3. A. Anaerobic threshold: review of the oonoept and directions for future research // Kfcd. Sci. Sports Exero. , 1986, v. 17: 22-31.
13. Bruoe R. A. , Kusumi F. , Hosmer D. Maximal oxygen intake and nomographic assessment of functional aerobic impairment- :n cardiovascular disease // Am. Heart J., 1973, v. 85: 546-Б62.
14. Bulcke A., Termote J.-L. , Palmers Y. , Crolla D. Computed tomography of the human skeletal muscular system Neuroradiology, 1976, v. 63: 23-31.
15. Busk irk E. R. The 1986 С. Н. MoCloy Lecture. Body composition analysis: the past, present and future // Res. Quart. , 1987, 58, 1:1-10.
16. Donnelly J. E. Microcomputer control of graded exercise testing // Using microcomputers in physical education and the sports sciences / Ed. by J.E.Donnelly.- Champaign, 111. ,1987: 169-185.
- Ingemann-Hansen T. , Halkjaer-Knstensen J. Computerized tomographic determination of human thigh components //Soand. J. Rehab. Med. , 1980, 12: 27-31.
- Kaman R. L. , Huckaby J. Justification of employee fitness programs: cost versus benefit // Fitness in business, 1988, N IE : 90-95.
19. Lange Andersen K. , Shephard R. J. , Denolm H. et al. Fundamentals of exercise testing.- Geneva: WHO, 1971.