INFORMATION SYSTEM OF MONITORING PHYSICAL DEVELOPMENT OF THE SUBJECT BASED ON ANALYSIS OF HIS MORPHOLOGICAL AND FUNCTIONAL PARAMETERS
Authors:
1.
Astrakhan State Technical University
(Candidate of Technical Sciences; Assistant Professor of the Department of Applied Informatics)
2.
Astrakhan State Technical University
(Candidate of Pedagogical Sciences, Assistant Professor; Assistant Professor of the Department of Technology of Sportive Training and Applied Medicine)
3.
Astrakhan State Technical University
Type:
Article
Pages:
from 87
to 98
Status:
Published
Received:
05.01.2019
Accepted:
25.01.2019
Published:
25.01.2019
Subject area:
VAC 05.12.2013 Системы, сети и устройства телекоммуникаций
VAC 05.13.01 Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
VAC 05.13.06 Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
VAC 05.13.10 Управление в социальных и экономических системах
VAC 05.13.18 Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
VAC 05.13.19 Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
UDK 796.08
GRNTI 20.01 Общие вопросы информатики
GRNTI 28.01 Общие вопросы кибернетики
GRNTI 49.01 Общие вопросы связи
GRNTI 50.01 Общие вопросы автоматики и вычислительной техники
GRNTI 82.01 Общие вопросы организации и управления
VAC 05.13.01 Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
VAC 05.13.06 Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
VAC 05.13.10 Управление в социальных и экономических системах
VAC 05.13.18 Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
VAC 05.13.19 Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
UDK 796.08
GRNTI 20.01 Общие вопросы информатики
GRNTI 28.01 Общие вопросы кибернетики
GRNTI 49.01 Общие вопросы связи
GRNTI 50.01 Общие вопросы автоматики и вычислительной техники
GRNTI 82.01 Общие вопросы организации и управления
Language:
Russian
Keywords:
physical development of the subject, morphofunctional indicators, morphofunctional indices, assessment of values, decision making, functional diagram
Abstract (English):
The article aims the evaluation of various aspects of the physical development of the subject based on measuring his anthropometric characteristics, the morphofunctional indicators describing various aspects of his physical development in order to form training tasks of the physical development of the subject. The correlation between anthropometric indices and body component composition of young males is given in the form of a diagram. There have been considered indexes allowing a comprehensive assessment of the morphofunctional state of the subject. All indices are divided into two groups: indices whose values are monitored in the continuous mode (15 indices), and indices whose values are monitored at the beginning and at the end of each stage of a training course or at the end of the entire course (6 indices). A formula for integral indicator is also given, it characterizes the morphofunctional condition of the subject. The general functional diagram of the decision support system in the provision of services for sport and physical development of the subject is also given. The question of necessary correcting training tasks based on evaluating current values of morphofunctional parameters of the subject is the general problem of the decision-making process for persons providing services on sport and physical development. Software implementation of the suggested scheme will become a reliable means of significant improvement of the effectiveness of decisions made in the process of providing services and make the training process more adequate to the goals
The article aims the evaluation of various aspects of the physical development of the subject based on measuring his anthropometric characteristics, the morphofunctional indicators describing various aspects of his physical development in order to form training tasks of the physical development of the subject. The correlation between anthropometric indices and body component composition of young males is given in the form of a diagram. There have been considered indexes allowing a comprehensive assessment of the morphofunctional state of the subject. All indices are divided into two groups: indices whose values are monitored in the continuous mode (15 indices), and indices whose values are monitored at the beginning and at the end of each stage of a training course or at the end of the entire course (6 indices). A formula for integral indicator is also given, it characterizes the morphofunctional condition of the subject. The general functional diagram of the decision support system in the provision of services for sport and physical development of the subject is also given. The question of necessary correcting training tasks based on evaluating current values of morphofunctional parameters of the subject is the general problem of the decision-making process for persons providing services on sport and physical development. Software implementation of the suggested scheme will become a reliable means of significant improvement of the effectiveness of decisions made in the process of providing services and make the training process more adequate to the goals
Keywords:
physical development of the subject, morphofunctional indicators, morphofunctional indices, assessment of values, decision making, functional diagram
physical development of the subject, morphofunctional indicators, morphofunctional indices, assessment of values, decision making, functional diagram
Образ жизни и работы современного человека все больше отдаляет его от необходимости совершать активные действия, связанные с физической нагрузкой. Работа офисе с использованием компьютерной техники, управление производственными и различными технологическими процессами с помощью средств автоматизации, отдых, зачастую исключающий какие-либо физические упражнения, - все это приводит к падению уровня физической активности людей и, как следствие, к росту заболеваемости, снижению выносливости, работоспособности [1, 2]. В связи с этим у значительной части населения возникает потребность (а в ряде случаев даже необходимость) восполнить недополученный объем необходимой физической нагрузки на организм путем посещения различных спортивных клубов, секций, фитнес-клубов и т. п. [3, 4]. В данной ситуации естественное требование к этим заведениям со стороны клиентов - максимальная эффективность оказываемых услуг. Одним из возможных способов повышения эффективности любых процессов, в том числе и процессов оказания услуг по спортивному и физическому развитию, в настоящее время являются информационные технологии, позволяющие на основе непрерывного контроля состояния клиента и изменений в его организме выбирать наиболее адаптивные и эффективные способы дальнейшего улучшения его физической формы [5]. В данной работе рассматривается задача построения концепции и разработки необходимой теоретической основы для формирования программно-информационной системы поддержки контроля физкультурно-оздоровительных занятий на основе мониторинга морфофункциональных параметров субъекта, полученных путем регулярных антропометрических измерений. Эта задача рассматривалась ранее в целом ряде работ, в частности в [6-8]. В основе проводимого ниже анализа морфофункционального состояния субъекта - математическое моделирование функциональных процессов в организме человека. Использованию математических методов при изучении различных физиологических процессов в организме посвящено достаточно много научных исследований, например [9-11]. Также необходимо отметить связь поставленной нами задачи с другой важной проблемой современной цивилизации - наличием избыточного веса у значительной части населения в большинстве развитых стран. Признание этого факта и поиск путей решения проблемы актуальны для многих людей. Зачастую избыточный вес препятствует достижению спортивных результатов, может являться причиной травм, повреждений и увечий. Крайне мало уделяется внимания о социально-экономических аспектах проблемы лишнего веса у значительной части населения: больших затратах энергии при перевозке и перемещении лиц с повышенным весом любыми транспортно-техническими средствами, ухудшении здоровья у лиц с избыточным весом ввиду повышенной нагрузки на многие органы (прежде всего сердечно-сосудистую систему). Таким образом, проблема борьбы с избыточным весом актуальна как на уровне отдельного субъекта, так и на общегосударственном уровне. Математическое моделирование морфофункциональных характеристик субъекта Как было указано выше, в основе морфофункционального анализа состояния субъекта и оценки его физического развития лежит построение аналитических выражений и формализованных процедур вычисления различных антропометрических показателей. Под физическим развитием понимается комплекс морфофункциональных показателей, которые определяют физическую работоспособность и уровень биологического состояния индивидуума в момент обследования. Общее представление о физическом развитии можно получить на основе трех показателей - длины тела, массы тела, обхвата грудной клетки [7, 12]. Для более полной характеристики физического развития учитывают и функциональные особенности организма, и ряд других признаков, таких как жизненная емкость легких, сила различных групп мышц, диаметры и обхватные размеры тела [13]. Физическое развитие может быть оценено с помощью метода индексов, а также методами антропометрических стандартов и корреляции. Оценка физического развития методом индексов Индексы представляют собой соотношение между отдельными антропометрическими признаками (двумя, тремя и более) и выражены математическими формулами [12]. Разные индексы включают в себя различное число признаков. Значения индексов не могут в полной мере отражать истинные соотношения показателей физического развития. Величины индексов в значительной степени зависят от пола, возраста (особенно у растущего организма) и должны иметь разное оценочное значение применительно к разным возрастным группам. Существует достаточно большое количество индексов, включающих в себя, кроме легкодоступных для изучения признаков (длину тела, массу тела и обхват груди), ряд специфичных показателей, отражающих функциональные свойства организма: плотность тела, удельный вес, объем мышечной массы, диаметры и обхваты различных частей тела, жизненную емкость легких и силу различных групп мышц. Взаимосвязи между различными признаками схематично представлены на рис. 1. Рис. 1. Корреляционные связи между антропометрическими показателями и компонентным составом тела мужчин юношеского возраста: - значительная степень корреляционной связи (от 0,7 до 1,0); - средняя степень корреляционной связи (от 0,3 до 0,7) Таким образом, для вычисления индексов необходимо вначале обеспечить измерение и ввод значений базовых антропогенных параметров субъекта, а также их представления в виде, приемлемом для использования в составе информационных технологий, что является одной из задач, решаемых с помощью разрабатываемого программного обеспечения. В основе алгоритма работы описываемой информационной системы лежит измерение и оценка значений показателей, перечисляемых ниже, которые охватывают различные стороны и аспекты спортивного и физического развития субъекта. Первые 15 показателей наиболее важны, поскольку они должны контролироваться в непрерывном режиме в процессе проведения занятий с субъектами - в отличие от остальных 6 показателей, которые оцениваются в начале курса занятий и по окончании очередного этапа или всего курса в целом (отметим, что программная среда должна обеспечить возможность проведения контрольных замеров в процессе работы с субъектом): 1. Показатели развития мускулатуры. Измеряются окружности плеча, свободно свисающей руки (ОПС), поднятой и напряженно согнутой в локте руки (ОПН). Величина развития мускулатуры оценивается по формуле РМП = (ОПН - ОПС) / ОПС ·100 %. Значение РМП меньше 5 % расценивается как недостаточное развитие мускулатуры либо ожирение плеча, при 5 < РМП < 12 - мускулатура развита нормально, при РМП > 12 - сильно развитая мускулатура. 2. Пропорциональность развития грудной клетки - индекс Эрисмана (ИЭ). Индекс вычисляется по формуле ИЭ = Окружность грудной клетки (в покое) - Половина роста. В норме ИЭ у мужчин +5,8 см, у женщин + 3,4 см. 3. Крепость телосложения - индекс Пинье (ИП) - вычисляется по формуле ИП = Рост, см - (Вес, кг + Окружность грудной клетки (на выдохе), см). Чем меньше цифры индекса, тем организм считается крепче. Так, при значении индекса менее 10 организм считается очень крепким; от 10 до 15 - крепким; от 16 до 20 - хорошим; от 21 до 25 - средним; от 26 до 30 - слабым; от 31 и выше - очень слабым. Такая градация цифровых значений индекса характеризует преимущественно организм мужчин молодого возраста (20-25 лет). В пожилом возрасте средние значения индекса меньше, в юношеском и детском - больше. 4. Жизненный индекс (ЖИ). Вычисляется по формуле ЖИ = Жизненная емкость легких (при максимальном вдохе), мл / Вес, г. В норме ЖИ для мужчин - 65-70 мл/г, для женщин - 55-60 мл/г. 5. Пропорциональность антропометрических обмеров. Представлена двумя числовыми характеристиками, см: Окружность талии = Рост - 100 и Окружность бедер = Рост - 100 + 33. 6. Весо-ростовой коэффициент (ВРК). Вычисляется: ВРК = Вес, г / Рост, см. Сравнивается с оптимальным его значением (табл.). Рекомендуемые значения весо-ростового коэффициента Возраст, лет Тип телосложения Тонкокостный Нормокостный Ширококостный 15-18 315 325 355 19-25 325 345 370 7. Оценка пропорциональности сложения. Коэффициент пропорциональности (КП) вычисляется по формуле, %: КП = . В норме у мужчин КП составляет 87-92 %; у женщин немного меньше. 8. Определение должной массы тела (ДМТ): ДМТ = Вес, кг / Рост, см. При нормальном весе результат лежит в промежутке от 4,3 до 3,2; при недостаточном весе - от 3,1 до 2,8; при чрезмерном весе - от 4,4 до 5,0. 9. Индекс грации (ИГ): вычисляется по формуле ИГ = Окружность голени / Окружность талии. Данный индекс позволяет оценить степень пропорциональности сложения субъекта. Если ИГ больше либо равен 0,5, то «хорошо»; при 0,45 < ИГ < 0,47 - «посредственно»; при ИГ < 0,41 - «неудовлетворительно». Отметим, что окружность талии гармонично сформированного человека приблизительно равна двум окружностям шеи. Следующие три показателя предназначены для оценки дыхательной системы. 10.Проба Штанге (ПШ) рассчитывается как время задержки дыхания на вдохе (сидя, в расслабленном состоянии), с. Если полученное значение ПШ > 90, то потенциал дыхательной системы оценивается на «отлично»; при 60 < ПШ < 90 - «хорошо»; при ПШ < 30 - «плохо». 11.Проба Генчи (ПГ) рассчитывается как время задержки дыхания на выдохе (нос необходимо зажать пальцами), с. Если полученное время ПГ > 45, значение показателя «хорошо»; при 35 < ПГ < 40 - «удовлетворительно»; при ПГ < 20 - «плохо». Промежуточные значения, не охваченные приведенной градацией, могут быть отнесены к любой и соседних с ними групп - решение принимается лицом, ответственным за проведение тестирования. 12.Частота дыхания - количество дыхательных циклов в минуту. Для нетренированного субъекта средняя частота дыхания в покое составляет 15-18 циклов в минуту, для тренированного субъекта - 6-12 циклов. 13. Проба Мартине - Кушелевского. Представляет собой оценку физического потен-циала организма (показатель качества реакции (ПКР)) на основе динамики изменения пульса и давления после интенсивной нагрузки. Измерение выполняется в самом начале до наг-рузки и через каждые 10 с после 20 приседаний. Вычисляется показатель по формуле ПКР =, где PA1 - пульсовое давление до нагрузки; PA2 - пульсовое давление после нагрузки; P1 - частота сердечных сокращений (ЧСС) до нагрузки за 1 мин; P2 - ЧСС после нагрузки за 1 мин. В норме значение ПКР составляет 0,5-1; при 0,3 < ПКР < 0,5 - «удовлетворительное состояние организма»; при ПКР < 0,3 или ПКР > 1 - «состояние организма неудовлетворительное». 14. Пульсовое артериальное давление (ПАД) характеризует ударный объем сердца. Вычисляется по формуле ПАД = АДmах - АДmin, где АДmах и АДmin - максимальное и минимальное значения артериального давления в мм рт. ст. В норме АДmах составляет 100-129 мм рт. ст., АДmin - 60-79 мм рт. ст. 15.Ортостатическая проба (ОП) предназначена для оценки деятельности сердца и его реактивной способности на нагрузку. Вычисляется как разность частот пульса в положении лежа и стоя. Если ОП < 12, то физическое состояние сердца хорошее. У здорового нетренированного человека значение ОП составляет от 13 до 18. При ОП от 18 до 25 физическая тренированность отсутствует. При ОП > 25 следует говорить о переутомлении или заболевании. Более полное представление об общем спортивно-физическом состоянии субъекта можно получить на основе анализа значений следующих морфофункциональных показателей, которые обычно используются на этапах начала и окончания определенного цикла занятий либо отдельных его этапов: 15. Индекс Rees - Eysenck на основании только показателей длины тела и поперечного диаметра грудной клетки позволяет провести соматотипическую диагностику и оценить общее спортивно-физическое состояние субъекта. Вычисляется по формуле ИRE = (ДТ ∙ 100) / (ПДГК ∙ 6), где ДТ - длина тела, см; ПДГК - поперечный диаметр грудной клетки, см. У лиц, имеющих величину индекса до 96, соматотип определяется как пикнический (очень развиты внутренние полости, обычно средний рост, руки и ноги склонны к полноте, отложению жира, мышечная система развита слабо). Величина индекса от 96 до 106 характерна для нормостенического типа (хорошо развитая мышечная масса, количество жировой ткани соответствует норме). Значения индекса свыше 106 позволяют отнести обследуемого к астеническому типу (худощавое телосложение, рост либо слишком большой, либо слишком маленький, узкая грудная клетка, узкие плечи, небольшой объем мышц). Эффективность использования описываемой схемы оценки морфофункционального состояния субъекта многократно увеличивается, если одновременно определяются компонентный состав тела (жировая, мышечная и костная масса) и пропорциональность физического развития, описываемые приводимыми ниже показателями. 16. Индекс Рорера (коэффициент упитанности) (IR), или индекс плотности тела. Вычисляется по формуле IR = P / L³, где P - масса тела, кг; L - длина тела, м3. При значении индекса менее 10,7 кг/м3. Значения индекса Рорера от 10,7 до 13,7 кг/м3 расценивают как гармоничное физическое развитие, значение выше 13,7 свидетельствует о высоком физическом развитии. У детей показатели среднего уровня индекса Рорера соответствуют следующим значениям: до 1 года - 25; 2-3 года - 27-28; 6-7 лет - 23-25; 8-15 лет - 12-15 кг/м3. Средние значения индекса Рорера для мужчин составляют 12,0 кг/м3; для женщин - 14,0 кг/м3. 17. Комбинированная функциональная проба Летунова. Предназначена для оценки степени адаптации сердечно-сосудистой системы к разным по интенсивности и продолжительности нагрузкам. Это позволяет при проведении тренировочных занятий учесть индивидуальные особенности сердечно-сосудистой системы тренируемого субъекта. Проба состоит из трех нагрузок: 1) 20 приседаний за 30 секунд. Возможна корректировка количества приседаний при слабой физической подготовленности субъекта; тогда соответствующим образом корректируются значения выходных показателей; 2) бег на месте 15 секунд с максимальной интенсивностью; 3) бег на месте 2 минуты. Выходным показателем является время пульса после нагрузки до исходной величины: чем меньше это время, тем благоприятнее оценка субъекта по данному показателю. При благоприятном варианте время реакции не превышает 2-3 минуты. При времени восстановления от 4 до 5 минут оценка морфофункционального состояния субъекта по данному показателю считается удовлетворительной. Если время реакции больше 5 минут, то состояние организма по данному показателю считается неудовлетворительным. 18. Формула Й. Матейки используется для оценки абсолютного содержания жира. Вычисляется по формуле D = d ∙ S ∙ k, где D - общее количество жира, кг; d - средняя толщина слоя подкожного жира вместе с кожей, мм; S - площадь поверхности тела, см2. Значение константы k, равное 0,13, получено экспериментальным путем на анатомическом материале. Средняя толщина подкожного жира вместе с кожей вычисляется следующим образом: d = (d1 + d2 + d3 + d4 + + d5 + d6 + d7 + d8) / 16, где d1-d8 - толщина кожных жировые складок, мм, на плече спереди (d1), на плече сзади (d2), на предплечье (d3), на спине (d4), на животе (d5), на бедре (d6), на голени (d7), на груди (d8). Площадь поверхности тела S = BSA, м2, вычисляется по формуле (1) где weight - вес, кг; height - рост, см, или по ее модификации (2) Для выявления состава массы тела обычно определяют общее и подкожное содержание жира, мышечную и скелетную массу в абсолютных и относительных величинах. 19. Индекс массы тела (ИМТ), или индекс Кетле (IK), используется в качестве высокоинформативного и простого показателя, отражающего состояние питания человека. Индекс вычисляется как отношение массы тела, кг, к росту, м, возведенному в квадрат: IK = W/L2. Определены три уровня этого индекса: при ИМТ < 18,5 имеет место хроническая энергетическая недостаточность; при ИМТ > 25 - наличие лишнего веса, или предожирение, которое связывают с увеличением риска для здоровья; при ИМТ равном 30-34,9 отмечается ожирение I степени, связанное с умеренным риском для здоровья. При ИМТ от 35 до 40 определяют ожирение II степени, что указывает на высокий риск для здоровья; ИМТ более 40 говорит о тяжелой форме ожирения (III степени), представляющей собой очень высокий риск для здоровья. 20. Индекс Таннера (IT), или индекс полового диморфизма (ИПД), используют для определения соответствия полу развития костной системы. Вычисляют ИПД по следующей формуле: IT = 3 ∙ Ширина плеч - Ширина таза. При величине ИПД менее 83,7 соматический тип определяется как гинекоморфный - грудная клетка уплощена, часто сужена книзу, спина сутулая с выступающими лопатками, живот впалый, конечности удлиненные, костяк тонкий, мускулатура развита слабо; при ИМП в границах от 83,7 до 93,1 - как мезоморфный (нормостенический) - имеют более спортивную атлетическую внешность, быстрее и эффективнее добиваются результатов в силовых тренировках, имеют симметричные безукоризненные пропорции; при больших значениях (> 93,1) - андроморфный (развитие тела в ширину, мышцы хорошо развиты, плечи широкие, шея коротка, живот увеличен в объеме). В качестве комплексного интегрального показателя I, характеризующего морфофункциональное состояние субъекта, предлагается следующее выражение, зависящее от значений отдельных показателей, рассмотренных выше: (3) где коэффициенты kj описывают относительную важность каждого индекса: k1 = 1; k2 = 0,7; k3 = 0,9; k4 = 0,65; k5 = 0,5; k6 = 0,75; k7 = 0,65; k8 = 0,55; k9 = 0,4; k10 = 0,95; k11 = 0,95; k12 = 0,95; k13 = 0,8; k14 = 0,75; k15 = 0,85; k16 = 0,5; k17 = 0,8; k18 = 0,7; k19 = 0,9; k20 = 0,8; k21 = 0,6. Значения всех перечисленных в формуле (3) коэффициентов получены на основе проведения процедуры экспертного оценивания. При этом показатели первой группы (т. е. первые 15 показателей) сворачиваются аддитивно с учетом коэффициентов их важности, поскольку низкие значения одних показателей могут компенсироваться высокими значениями других показателей той же группы. Показатели второй группы (показатели от 16-го до 20-го) свернуты мультипликативно с учетом коэффициентов их важности, поскольку каждый из этих показателей является критическим, т. е. низкое значение любого из этих показателей должно приводить к низкому значению интегрального показателя I. Здесь Ij есть j-й показатель из перечисленных выше, разделенный на его максимальное возможное значение, т. е. показатели Ij являются безразмерными. Для того чтобы единица измерения показателя I совпала с единицей измерения исходных индексов, каждый коэффициент важности первой группы индексов в сумме (с первого по пятнадцатый) разделен на их сумму , а каждый коэффициент второй группы в произведении индексов с 16-го по 21-й пронормирован суммой показателей с 16-го по 20-й, т. е. разделен на величину . В результате после алгебраических преобразований получено выражение, приведенное в (3). Для проверки степени адекватности полученной формулы были произведены измерения первичных показателей и вычислены все перечисленные выше индексы на группе юных спортсменов-пловцов в количестве 14 человек. Полученные значения интегральных показателей I для всех спортсменов были упорядочены в порядке убывания и предъявлены пяти тренерам по плаванию как экспертам для оценки степени соответствия полученной ранжировки спортсменов их реальному уровню. Трое из пяти тренеров, в том числе основной тренер, ведущий с ними тренировки, признали полученную ранжировку спортсменов адекватной реальному уровню их подготовленности. У двух тренеров остальных были уточнения соответственно по двум и трем кандидатурам, т. е. несущественные несогласия с представленной ранжировкой. Для формализованной проверки данного вывода были взяты ранжировки спортсменов у всех пяти экспертов, подсчитаны средние значения (по всем экспертам) мест по каждому из спортсменов; затем полученные значения были проранжированы. Результат ранжировки спортсменов совпал с исходной их ранжировкой, полученной на основе формулы (3), что позволяет говорить об адекватности приведенной формулы (3) реальному уровню спортсменов. При решении задачи оценки уровня избыточного веса может быть введен интегральный показатель, аналогичный показателю I, и выписано выражение для его вычисления, аналогичное (3). Ключевое место в этом выражении должна занимать формула (1) или (2). В этом случае разбиение всех показателей на группы аддитивно и мультипликативно сворачиваемых требует дополнительного анализа, а оценки значений коэффициентов ki должны быть произведены заново с учетом специфики задачи оценки избыточного веса, точности и люфта технических устройств, используемых для оценки подкожного жирового слоя. Решение данной задачи предполагается провести в последующих работах. Программная поддержка На основе полученных аналитических выражений для всех индексов и интегрального показателя была построена общая функциональная схема процедуры информационной поддержки процесса контроля физического состояния субъекта на основе морфофункциональных показателей его состояния (рис. 2). Рис. 2. Общая схема работы информационной системы контроля морфофункционального состояния субъекта Схема является основой для разработки соответствующего программного обеспечения. В первую очередь необходимо сформулировать субъекту цели проведения спортивно-физических занятий. Цели могут быть различные: от лечебной физкультуры и снижения веса или объемов до спортивной подготовки. Эти цели могут быть зафиксированы в договоре между субъектом и организацией, оказывающей услуги в сфере спортивного и физического развития и оздоровительных услуг. Указанные цели воплощаются в виде задания или набора заданий применительно к содержанию тренировочного процесса. После формулировки заданий формируется состав первичных антропометрических показателей, необходимых для обеспечения текущего, промежуточного и результирующего контроля физического состояния субъекта, проводятся антропометрические измерения, полный перечень которых приведен в предыдущем разделе. Полученные наборы числовых значений первичных показателей в динамике сохраняются в базе данных для обеспечения возможности последующего анализа изменения морфофункционального состояния субъекта, а также в случае возникновения спорных и конфликтных ситуаций. На основе указанных числовых значений первичных показателей происходит оценка морфофункциональных индексов с использованием выражений, приведенных в предыдущем разделе. При этом имеется два режима оценки: после окончания каждого из этапов тренировочного процесса (например, при оценке объема жировой массы у субъекта) и непрерывно на каждом занятии и даже несколько раз в течение занятия (например, состояние сердечно-сосудистой системы у лиц с определенными ограничениями). Путем анализа полученных значений делается заключение о соответствии/несоответствии результатов проведения тренировочных занятий поставленным целям. В случае обнаружения несоответствия тренерским советом производится корректировка заданий и процесс контроля и проверок возобновляется сначала. Если имеется полное соответствие результатов тренировок поставленным целям, очередной этап контрольных проверок считается завершенным и процедура этапных и текущих проверок прекращается. Из блоков, приведенных на рис. 2, лишь четыре блока («Выбор варианта задания», «Корректировка задания», «Измерение и ввод первичных данных», «Режим непрерывного контроля» пока не предполагают использование информационных технологий. Все остальные блоки в той или иной мере опираются на информационные технологии. Материалы данной работы особо востребованы в блоках, связанных с вычислением индексов. Анализ результатов очередного этапа тренировок и тренировок в целом предполагается проводить путем построения динамического ряда изменения каждого из индексов по отдельным этапам, включая начальное значение индекса. При наличии лишь двух значений в динамическом ряду вычисляется процент роста или уменьшения последнего значения данного индекса по отношению к начальному его значению. Полученное значение сравнивается с допустимым нижним критическим уровнем. Если это значение меньше критического уровня, то ставится задача корректировки тренировочного процесса с целью увеличения значения данного показателя. При наличии трех и более значений в динамическом ряду по данному индексу строится трендовая прямая на основе методов ковариационного анализа. Угловой коэффициент этой прямой указывает степень интенсивности роста или уменьшения значения данного индекса. Дальнейший анализ индекса, включая сравнение с критическим уровнем, проводится аналогично случаю с двумя значениями в динамическом ряду. Для общего заключения о соответствии тренировочного процесса заявленным целям вычисляются интегральные показатели по каждому этапу и начальное его значение. Более детально предложенный алгоритм предполагается описать в последующих работах. Проверка результатов в тренерском совете проводится следующим образом. Всем членам тренерского совета предъявляются полные данные: значения индексов текущего состояния физического развития субъекта, а также результаты анализа, выполненные на предыдущем этапе. Члены тренерского совета выступают как эксперты по оценке эффективности ведения тренировочных занятий. Окончательное решение принимается на основе проведения типовой бинарной экспертной процедуры, когда от каждого эксперта выдается бинарная информация: соответствует/не соответствует тренировочный процесс по своим результатам заявленным целям. Таким образом, построенная функциональная схема может быть взята за основу для создания информационной системы поддержки принятия решений в процессе оказания услуг по спортивному и физическому развитию. Детализацию функциональной схемы до уровня декомпозиционных алгоритмов планируется провести в последующих работах. Заключение В работе сформулирован перечень индексов, позволяющих всесторонне оценить морфофункциональное состояние субъекта. Приведено выражение для вычисления интегрального показателя, характеризующего текущее состояние физического развития субъекта. Приведена общая схема системы поддержки принятия решений в процессе оказания услуг по спортивному и физическому развитию субъекта. Программная реализация описанной схемы является надежным средством, позволяющим существенно повысить эффективность принимаемых в процессе оказания услуг решений и обеспечить более адекватное поставленным целям ведение тренировочного процесса.
1. Detkov Yu. L., Platonova V. A., Zefirova E. V. Teoriya i praktika fizicheskoy kul'tury dlya studentov s oslablennym zdorov'em. SPb.: SPbGUITMO, 2008. 96 s.
2. Ivoylina I. I. Sostoyanie zdorov'ya i usloviya zhizni studentov srednih special'nyh uchebnyh zavedeniy Kuzbassa: avtoref. dis. … kand. med. nauk. Kemerovo, 2001. 23 s.
3. Agadzhanyan N. A., Ponomareva V. V., Ermakova N. V. Problema zdorov'ya studentov i perspektiva razvitiya // Obraz zhizni i zdorov'e studentov: materialy 1-y Vseros. nauch. konf. M., 1995. S. 5-9.
4. Zaharov N. E. Vozrastnye osobennosti cheloveka: adaptacionnye izmeneniya v organizme pri sportivnoy deyatel'nosti v processe ontogeneza: metod. posobie. Bryansk: NGU fizkul'tury, sporta i zdorov'ya, 2009. 31 s.
5. Aulik I. V. Opredelenie fizicheskoy rabotosposobnosti v klinike i sporte. M.: Medicina, 1990. 192 s.
6. Lagutin M. P., Samusev R. P. Morfofunkcional'nye osobennosti svodov stopy u sportsmenov- legkoatletov razlichnyh specializaciy. Volgograd: Litagent BIBKOM, 2012. S. 112.
7. Fomin V. S. Fiziologicheskie osnovy upravleniya podgotovkoy vysokokvalificirovannyh sportsmenov. M.: MOGIFK, 1984. 63 s.
8. Shitova E. M., Gerasevich A. N., Shitov L. A., Bokovec V. S., Schenovskiy Yu. I., Parhoc E. G., Gmar T. A. Sravnitel'naya harakteristika otdel'nyh pokazateley morfofunkcional'nogo sostoyaniya organizma sovremennyh studentov // Fizicheskoe vospitanie studentov. 2013. № 8. S. 43-62.
9. Dedov A. V., Popov G. A. Postroenie matematicheskih modeley predvaritel'nogo diagnoza zabolevaniy pecheni na osnove metodov regressionnogo analiza // Vestn. Astrahan. gos. tehn. un-ta. Ser.: Upravlenie, vychislitel'naya tehnika i informatika. 2014. № 4. S. 124-136.
10. Dedov A. V., Popov G. A. Ispol'zovanie pri prinyatii resheniy rezul'tatov statisticheskogo analiza vliyaniya virusno-bakterial'nyh markerov na klinicheskuyu kartinu zabolevaniya // Prikaspiyskiy zhurnal: upravlenie i vysokie tehnologii. 2014. № 4. S. 119-134.
11. Patent RF № 2016611315. Avtomatizirovannaya sistema ocenki razlichiy mezhdu gruppami bol'nyh terapevticheskogo profilya / Dedov A. V., Damakin A. A. № 2016611315; zayavl 29.01.2016; opubl. 20.02.2016, Byul. № 2.
12. Bezmaternyh L. E., Kulikov V. P. Diagnosticheskaya effektivnost' metodov kolichestvennoy ocenki individual'nogo zdorov'ya // Fiziologiya cheloveka. 1998. T. 3. № 24. S. 79-85.
13. Voronin P. M. Sravnitel'naya ocenka rezervov kardiorespiratornoy sistemy u razlichnyh grupp lic prizyvnogo vozrasta // Fundamental'nye nauki i praktika: sb. nauch. tr. 3-y Mezhdunar. telekonf. Tomsk: SibGMU, 2010. 41 s.
