Использование аппаратно-программного комплекса для индивидуализации физкультурно-оздоровительной и спортивной деятельности студентов

Abstract

Introduction. Considerably increased intensity of educational process in higher education institution frequently becomes the reason of deterioration in students’ health. The traditional system of physical education (PE), designed to maintain good health of students in new conditions, does not cope with an objective defined. Obviously, health preservation of a person is promoted by physical activities, which are adequate to his or her psycho-physiological characteristics and should be worked out individually for each person. The estimations can be carried out in different ways and on the basis of different parameters, among which the authors emphasise heart rate variability and vegetative regulation that act as indicators of adaptation and adaptive activity of an organism. The aim of the present research was to identify individual appropriate physical load for students with various motion behaviour types through the use of informational technologies (IT). Methodology and research methods. The research was based on health-preserving and differentiated approaches to physical education organisation. Health preservation was the leading principle of the approaches taken into account. The empiric research methods included content analysis, comparative analysis, synthesis and generalisation. The survey sampling and processing of experimental data were carried out by means of the hardware and software complex (HSC).Results and scientific novelty. The authors studied and documented the interconnection of students’ heart rate variability, taking into account their age and sex peculiarities, motion behaviour and medical groups. The regulatory systems tension degree differentiation was offered and approved. The criteria to determine a vegetative tonus of students (eutony, vagotony, sympathicotony) were identified on the basis of nonparametric algorithms of automatic classification, recognition of samples and theorem of statistical hypothesis tests. Thus, PE teacher can systematically increase the adaptation potential of students due to inclusion in a training course of corrective and rehabilitation programmes. The efficiency of IT in sport and recreational physical activities was scientifically based. The diagnostics on the basis of HSC, which includes data filtering, determination of parameters of selection of the histogram, graphic display of results of the spectrogram, allows specialists: to estimate the work of cardiovascular system and adaptatively compensation abilities of vegetative regulation mechanisms in a comprehensive, accurate and rapid way; to determine various violations of heart rhythm at donosological level (sick sinus node, atrial fibrillation, etc.); to select options for individual physical and training loads. Practical significance. The authors’ scientific and methodological approach to the organisation of sport activities raises the subject of PE in higher educational institutions to a significantly upgraded level: through computer technologies, it becomes the effective instrument of health-preserving activity, which is the promising direction in PE of student’s youth. The research results can be used in practice of educational institutions of various types.

Введение. Заметно увеличившаяся в последнее время интенсивность образовательного процесса в вузе нередко становится причиной ухудшения здоровья студентов. Призванная поддерживать хорошее самочувствие обучающихся традиционная система физического воспитания в новых условиях не справляется с поставленной задачей. Очевидно, что сохранению и укреплению здоровья человека способствуют адекватные его психофизиологическим характеристикам физические нагрузки, которые должны рассчитываться индивидуально. Данные расчеты могут производиться разными способами и на основе разных параметров, среди которых ключевыми являются вариабильность сердечного ритма и вегетативная регуляция, выступающие индикаторами адаптационно-приспособительной деятельности целостного организма. Цель изложенного в статье исследования – определение посредством информационных технологий оптимальных индивидуальных нагрузок на занятиях физкультурой и спортом для студентов с разными режимами двигательной активности. Методология и методики. Работа выполнялась с опорой на здравоохранительный и дифференцированный подходы к организации физического воспитания и на ведущий для этих подходов принцип здоровьесбережения. Были задействованы такие эмпирические методы исследования, как контент-анализ, сравнительный анализ, синтез и обобщение. Обследование выборки студентов и обработка экспериментальных данных проводились с помощью аппаратно-программного комплекса (АПК). Результаты и научная новизна. Зафиксированы и изучены взаимосвязи показателей вариабельности сердечного ритма у студентов с учетом их возрастных, половых, двигательных особенностей и принадлежности к медицинским группам. Согласно этим показателям предложена дифференциация степени напряжения регуляторных систем организма. На основе непараметрических алгоритмов автоматической классификации, распознавания образцов и теоремы проверки статистических гипотез выделены критерии определения вегетативного тонуса студентов (эйтония, ваготония, симпатикотония), зная который преподаватель физвоспитания может планомерно повышать адаптационный потенциал обучающихся за счет включения в учебный курс корригирующих и реабилитационных программ. Научно обоснована целесообразность и эффективность применения информационных технологий в физкультурно-оздоровительной деятельности. Диагностика на базе АПК, который включает фильтрацию данных, определение параметров выборки гистограммы, графическое отображение результатов спектрограммы, позволяет комплексно, достоверно и оперативно, в режиме реального времени оценивать работу сердечно-сосудистой системы человека и адаптационно-компенсаторные возможности механизмов вегетативной регуляции, выявлять на донозологическом уровне различные нарушения ритма сердца (слабость синусового узла, мерцательную аритмию и др.) и исходя из этого подбирать варианты индивидуальных физических и тренировочных нагрузок. Практическая значимость. Предлагаемый авторами научно-методологический подход к организации спортивных занятий поднимает предмет физической культуры в высших учебных заведениях на качественно иной уровень: благодаря компьютерным технологиям он становится действенным инструментом здоровьесберегающей деятельности, которая является приоритетным направлением в физическом воспитании студенческой молодежи. Результаты исследования могут быть использованы в практике образовательных учреждений различного типа.