ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ СИСТЕМЫ HUBER MOTIОN LAB В ОЗДОРОВЛЕНИИ И УКРЕПЛЕНИИ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА СТУДЕНТОВ
Попадюха Ю.А., Жданович Я.И., Литус И.В., Пеценко Н.И.
Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"
. Цель исследования - оценить особенности применения современной системы HUBER Motion Lab в оздоровлении, укреплении опорно-двигательного аппарата студентов. В экспериментах приняли участие 27 студентов в возрасте 20-26 лет (вес 50-87 кг). Оценено влияние системы на состояние организма, самочувствие, снятие усталости у студентов-спортсменов. Рассмотрены перспективы использования системы для гармонического развития силы и координации, оздоровления. Приведены особенности действия системы при одновременном воздействии на все группы мышц и позвоночник. Отмечается повышение силовых и координационных показателей студентов. Установлена положительная субъективная оценка студентами своего психоэмоционального состояния при длительном воздействии системы. Предложены рекомендации по использованию системы в восстановлении состояния организма после физических нагрузок.Аннотация
Ключевые слова: функциональный, опорно-двигательный аппарат, мышцы, спина, тренировка, физическая нагрузка.
Анотацiя. Попадюха Ю.А., Жданович Я.i., Лiтус I.В., Пеценко Н.I. Досвiд використання комп’ютерноi системи HUBER Motion Lab у оздоровленi та змiцненнi опорно-рухового апарату студентiв. Мета дослiдження - оцiнити особливостi використання сучасноi системи HUBER Motion Lab в оздоровленнi, змiцненнi опорно-рухового апарату студентiв. У експериментах взяли участь 27 студентiв у вiцi 20-26 рокiв (вага 50-87 кг). Оцiнено вплив системи на стан органiзму, самопочуття, зняття втоми у студентiв-спортсменiв. Розглянуто перспективи використання системи для гармонiйного розвитку сили i координацii, оздоровлення. Приведенi особливостi дii системи при одночаснiй дii на всi групи м'язiв i хребет. Наголошуеться пiдвищення силових i координацiйних показникiв студентiв. Встановлена позитивна суб'ективна оцiнка студентами свого психоемоцiйного стану при тривалiй дii системи. Запропонованi рекомендацii по використанню системи у вiдновленнi стану органiзму пiсля фiзичних навантажень.
Ключовi слова: функцiональний, опорно-руховий апарат, м'язи, спина, тренування, фiзичне навантаження.
Annotation. Popadyuha Y. A., Zhdanovich Y. I., Litus I. V., Petsenko N. I. Experience of using computer system HUBER Motion Lab in restoring and strengthening the musculoskeletal of students.
Research purpose - to estimate the features of application of the modern system of HUBER Motion Lab in making healthy, strengthening of locomotorium of students. In experiments took part 27 students in age 20-26 years (weight 50-87 kg). Influence of the system is appraised on the state of organism, feel, removal of fatigue for students-sportsmen. The prospects of the use of the system are considered for harmonic development of force and co-ordination, making healthy. The features of action of the system are resulted at the simultaneous affecting all of groups of muscles and spine. The increase of power and coordinating indexes of students is marked. A positive subjective estimation is set by the students of the psychoemotional state at the protracted influence of the system. One offered recommendations on the use of the system in renewal of the state of organism after physical loadings.Keywords: functional, locomotor apparatus, muscles, back, training, physical loading.
Введение.
Среди компьютеризированных систем для восстановления спортивной формы, самочувствия, состояния опорно-двигательного аппарата (ОДА), оздоровления человека важное место занимает компьютерная система HUBER Motin Lab (компания LPG-Systems, Франция), которая обеспечивает эффективное оздоровление, укрепление ОДА, моделирование и коррекцию фигуры, гармоничное развитие силы и координации человека.
Для повышения эффективности оздоровления, укрепления ОДА, коррекции осанки, ускорения восстановления состояния организма человека после физических нагрузок, используют компьютеризованные технические средства механотерапии и тракционной терапии, вибротерапии, аппаратного массажа, активного и пассивного восстановления функций позвоночника, суставов и т.д. (HUBER Motion Lab: [руководство по эксплуатации] / Группа компаний "СпортМедИмпорт". - 27 с.) [1-7, 9-11]. С помощью системы HUBER Motion Lab осуществляется комбинированное улучшение баланса, двигательных функций и осанки через воздействие на мышечные цепи, обеспечивается последовательное увеличение нагрузки от разминки к общим и интенсивных специальных силовых упражнений для людей, которым требуется оздоровление, восстановление физической формы, укрепления ОДА, для нужд и профессиональных спортсменов (HUBER Motion Lab: [руководство по эксплуатации] / Группа компаний "СпортМедИмпорт". - 27 с. ) (Применение аппаратного комплекса HUBER в клинической практике. Медицинская технология. Федеральная служба по надзору в сфере здравоохранения и социального развития. М. 2007. 22 с.) [1-3].
До настоящего времени в Украине, по нашим данным, не проведены аналитические и экспериментальные исследования относительно возможности применения компьютерной системы HUBER Motion Lab для оздоровления и укрепления ОДА студентов.
Работа выполнена по плану НИР кафедры физической реабилитации Национального технического университета Украины "КПИ" "Разработка технологий обеспечения психофизической реабилитации и оздоровления человека (№ гос. регистрации 0111U003539).
Цель, задачи работы, материал и методы.
Цель работы - оценить особенности, эффективность и возможность применения современной компьютерной системы HUBER Motion Lab для оздоровления и укрепления ОДА студентов. Проведение с группой студентов-спортсменов педагогических экспериментальных исследований на действующей компьютерной системе.
Задачи работы.
1. Проанализировать конструктивные и функциональные особенности компьютерной системы HUBER Motion Lab для оздоровления и укрепления ОДА, восстановления состояния организма студентов после физических нагрузок.
2. Определить перспективы использования системы в оздоровлении и укреплении ОДА студентов, восстановлении состояния организма после физических нагрузок.
3. Проведение экспериментальных педагогических испытаний на работающей компьютерной системе с группой студентов-спортсменов.
Методы, организация исследований.
Анализ особенностей действия компьютерной системы HUBER Motion Lab проводился методом информационного поиска из литературных, каталожных, эксплуатационных руководств. Проанализировано влияние системы HUBER Motion Lab в процессе оздоровления и укрепления ОДА студентов, восстановления состояния организма студентов после физических нагрузок.
Экспериментальные педагогические исследования относительно воздействия на человека работающей системы проведены на базе медицинской "Клиники Литус" (г.Киев) с контролем таких параметров: возраст, пол, рост и вес студента, его функционального состояния до и после нагрузки (работы) в системе (артериальное давление, частота сердечных сокращений), спортивная квалификация и общий срок занятий спортом, максимальная сила (правая, левая рука), интенсивность работы (%) от максимальной силы, среднее значение силы, координация (%), а также субъективные оценки студентом - самочувствия (1-10 баллов), состояния усталости (1-10 баллов), психоемоционального состояния (+ / -), длительного воздействия работающей системы на организм (положительное, отрицательное).
Противопоказания и рекомендации: необходимо предварительное медицинское заключение; настройки системы (высота рукояток, скорость колебания платформы, амплитуда, продолжительность выполнения упражнений и отдыха) должны соответствовать морфологии и уровню физического развития человека, перед работой на системе необходима предварительная разминка, при выполнении упражнений не задерживать дыхание. Не следует осуществлять максимально возможное усилие при движении платформы, при появлении дискомфорта во время выполнения упражнений необходимо немедленно их прекратить; лицам с заболеваниями ССС, дыхательной системы, неврологическими заболеваниями, которые несовместимы с физической активностью, занятия на системе HUBER Motion Lab противопоказаны, а для лиц с патологическими изменениями - занятия должны проводиться под контролем врача-специалиста.
Технические характеристики: размеры (ДxШxВ) 1, 93x1, 3x2, 06м; вес 310кг, движение колонны 40см; занимаемая площадь 2, 5м2; допустимая нагрузка на платформу 150кг; сенсорные датчики - до 100кг; угол наклона платформы (0-10)°, скорость вращения платформы 0-41об./мин. электрические характеристики 100-240В / 50-60 Гц; потребляемая мощность 500Вт; цветной сенсорный экран 17 дюймов, USB порт - 3 шт.
Результаты исследования.
Действие компьютерной системы HUBER Motion Lab (рис.1) на человека определяется ключевыми словами: координация, баланс, укрепление, осанка, коррекция движения. Система имеет большой диапазон применения и направлена на оздоровление, восстановление ОДА на малоподвижных и пожилых людей, с проблемами спины, а также на фитнес и спорт. Конечная цель зависит от пользователя, система имеет широкий диапазон программ, адаптированных для каждого конкретного случая (HUBER Motion Lab: [руководство по эксплуатации] / Группа компаний "СпортМедИмпорт". - 27 с. ) [1, 3].
Рис. 1. Компьютерная система HUBER Motion Lab.
Она имеет три основные составляющие: моторизированную платформу, создающую для человека нестабильность опоры, поручни-динамометры, позволяющие измерять прилагаемое усилие на протяжении всей тренировки и динамическую колонну с мишенью-экраном биологической обратной связи (БОС), отражающим ход занятия (тренировки) в реальном времени. Система предлагает 4 последовательности физических упражнений, с тремя уровнями сложности каждая (начальный, средний, продвинутый), от начального до профессионального уровня. Свободное меню позволяет пользователю создавать для себя собственные физические упражнения. Система сложная (компьютеризированная) по сути, но достаточно проста в использовании, эффективно укрепляет глубокие мышцы спины, обеспечивает координированную нагрузку на ноги, руки, ягодицы, живот и спину - влияет в целом на все тело человека.
Подвижная платформа HUBER Motion Lab, в отличие от платформы системы HUBER [1, 2] является более функциональной, имеет улучшенное поверхностное покрытие, возможность безопасного крепления дополнительных аксессуаров, обеспечивает движение с заданными параметрами, произвольное движение в заданных пределах, максимальную скорость и амплитуду, возможность остановки движения. Четыре отдельных блока сенсорных поручней обеспечивают измерение величины и направления усилия, амплитуду движения более 10° для динамической работы мышц, новую текстуру и съемные рукояти для каждого блока.
Система БОС обеспечивает калибровку рабочего усилия человеком согласно максимального для достижения цели тренировки; визуализацию усилия для саморегулирования двигательной активности; индикацию попадания в целевую зону; независимые измерения усилий для левой и правой стороны, объективное измерение координации движений и усилия, азарт и повышение мотивации человека, измерение средней частоты сердечных сокращений (ЧСС) в упражнении, величин усилия и координации слева и справа. Динамическая колонна обеспечивает повышение нестабильности опоры, вовлечение в работу значительного числа мышц, запуск (отключение) вертикального движения колонны в ходе тренировки, изменение амплитуды вертикального хода в диапазоне 0-30см, программирование несимметричного смещения вверх и вниз, произвольное движение колонны в заданных пределах.
Система имеет дополнительные аксессуары (стул и 2 подставки для ног), размещаемые на платформе, пульт дистанционного управления с USB-портом, с помощью которого оператор может изменять параметры тренировки (амплитуду, скорость, направление вращения платформы, высоту колонны), монитор работы сердца, электронные карточки пользователей. Монитор подсчитывает значения ЧСС в диапазоне 30-240 уд./мин. В отличие от спортивных занятий, при которых возможна тренировка не более 2-3 групп мышц за одно занятие, система позволяет выполнять более 400 заданных физических упражнений и эффективно проработать почти 80 групп мышц за одно занятие продолжительностью 30 минут.
Затраты энергии при этом огромные, однако человеком не чувствуется усталость или значительная физическая нагрузка, одновременно в работу вовлекаются глубокие мышцы спины, которые отвечают за правильную осанку, улучшается баланс и координация движений, оптимизируется работа сердечно-сосудистой системы (ССС). Интерактивный экран с системой БОС делает каждое физическое упражнение захватывающей игрой, повышая эмоциональный фон и мотивацию человека. Меню интерактивного экрана содержит более 400 графических протоколов работы. Эстетические программы созданы с учетом морфологического типа человека и сопутствующих проблем (целлюлит, отечность и т.п.). По результатам исследований после курса занятий жировая масса тела уменьшается на 10% [1, 3]. Программное обеспечение системы позволяет сохранять карточки пациентов и обрабатывать данные проведенных занятий на системе, которая содержит 8 меню (Знакомство, Разминка, Оценка, Сжигание жира, Терапия, Эстетика, Спорт, Свободное меню), имеющих свои особенности.
Некоторые проблемы человека, с которыми работает HUBER Motion Lab: сутулость; пояснично-крестцовые радикулиты дискогенного характера на фоне S-образного кифосколиоза; мышечный дисбаланс; ожирение и сколиоз различной степени. Система является хорошим профилактическим средством, предупреждает травмы позвоночника и крупных суставов (тазобедренных, коленных, плечевых, локтевых), помогает спортсменам наращивать мышечную массу, иметь привлекательный мышечный рельеф, а людям с повреждениями - провести эффективное и результативное восстановление.
Принципы действия системы: контроль и адаптация движений (мультисенсорная стимуляция, восстановление осанки), перепрограммирование моторных функций, координация (HUBER Motion Lab: [руководство по эксплуатации] / Группа компаний "СпортМедИмпорт". - 27 с. ) [1, 3]. Технология системы позволяет воздействовать на весь организм на анатомическом и психологическом уровне, восстанавливает и развивает глубокие мышцы спины, поддерживающих позвоночник - главный регулятор активности человека. Проблемы с позвоночником это не только плохая осанка, но и смещение центра тяжести, который часто является причиной неправильного распределения веса - появление проблемных зон и жировых ловушек, ускорение общего старения организма, сниженный метаболизм, отечность, повышенная утомляемость, головные боли, боли в суставах и т.д.
На базе "Клиники Литус" авторами проведена экспериментальная оценка влияния системы HUBER Motion Lab на состояние организма и самочувствие, снятие усталости студентов-спортсменов (юноши и девушки в возрасте 20-26 лет, весом 50-87кг), спортсмены-новички, квалифицированные спортсмены (2 разряд - мастер спорта) различных видов спорта: легкая атлетика, бокс, триатлон, греко-римская борьба, академическая гребля, тхэквондо, пауэрлифтинг, тяжелая атлетика, плавание, футбол. В экспериментах приняли участие 27 студентов (рис. 2) из них 3 женщины и авторы статьи.
Рис. 2. Компьютерная система HUBER Motion Lab (эксперимент).
Экспериментальная оценка влияния физической нагрузки (при занятии на работающей системе) на состояние организма человека, его самочувствие и снятия усталости (режим работы "Спорт") дала следующие результаты:
1. У 17 студентов (1 женщина) показатели систолического артериального давления (САД) повысились (в пределах с 98-143 до 135-158); у 9 (2 женщины) они снизились (в пределах с 168-115 до 158-110); у 1 студента показатели САТ не изменились - 164; у 23 студентов (2 женщины) показатели диастолического артериального давления (ДАД) снизились (в пределах с 170-72 до 105-71); у 4 человек (1 женщина) они повысились (в пределах с 57-76 до 72-81).
2. У 25 студентов (2 женщины) показатели ЧП повысились (в пределах с 53-98 до 76-129); у 1 человека они не изменились (65), а у 1 женщины они снизились - с 84 до 77; для всех участников интенсивность работы (левая, правая рука) составляла 70% максимальной силы; показатели максимальной силы находились в пределах: для левой/правой руки - 6/9 (1 женщина) и в пределах 14-48/11-53 (у 26 студентов из них 2 женщины).
3. Показатели среднего значения силы находились в пределах: для левой / правой руки - 3/4 (1 женщина) и в пределах 8-26/4-28 (у 26 студентов из них 2 женщины); показатели среднего значения координации (%) находились в пределах: для левой / правой руки - 7/4 (1 человек), 18/13 (1 женщина), 19/24 (1 человек) и в пределах 20-78/22 - 83 (у 24 студентов из них 2 женщины).
4. Показатели субъективной оценки студентами - самочувствия (1-10 баллов) составляли: 10 б. - 3 студента, 9-8 б. - 20, 7 б. - 3, 6 б. - 1 студент; показатели субъективной оценки студентами состояния усталости (1-10 бал.) составляли: 2 б. - 4 студента, 4 б. - 2, 5 б. - 4, 6 б. - 3, 7 б. - 7 студентов.
5. Показатели субъективной оценки студентами своего психоэмоционального состояния и длительного воздействия системы - все 27 участников определили как положительные.
В спорте, во время двигательной активности и повседневной жизни человеку постоянно требуется способность осуществлять, управлять и синхронизировать одно или несколько движений. Пользователь системы учится контролировать свои физические усилия во время движения платформы или колонны. Координация развивается за счет работы бедер и плеч независимо друг от друга. Занятия на системе улучшают согласованность работы мышц, позволяют перепрограммировать двигательные функции, повышается качество и эффективность разминки и тренировки, обеспечивается достаточно быстрое восстановление после физических нагрузок, снижается стрессовое состояние, нормализуется работа ССС: артериальное давление, ускоряется кровообращение, а также повышается тонус мышц, укрепляются мышцы спины, суставы верхних и нижних конечностей, повышается психоэмоциональное состояние.
Выводы.
1. Проанализированы конструктивные и функциональные особенности компьютерной системы HUBER Motion Lab для оздоровления и укрепления ОДА, восстановления состояния организма студентов после физических нагрузок.
2. Определены перспективы использования системы в оздоровлении и укреплении ОДА студентов, восстановлении состояния организма после физических нагрузок в оздоровительно-реабилитационных и восстановительных центрах, фитнес-центрах, спортивных клубах и школах, клинических учреждениях различных форм собственности.
3. Проведены экспериментальные исследования на действующей компьютерной системе с группой студентов-спортсменов, у которых определены быстрое восстановление после физических нагрузок, снижение стрессового состояния, нормализация работы ССС, повышение тонуса мышц и психоэмоционального состояния.
Целесообразно дальнейшее проведение экспериментальных исследований на работающей компьютерной системе с увеличенным числом студентов-спортсменов и физкультурников.
Литература:
1. Попадюха Ю.А., Коробейнiков Г.В. Перспективи використання комп’ютерних систем "HUBER" у оздоровленнi, профiлактицi ушкоджень i фiзичнiй реабiлiтацii // Педагогiка, психологiя та медико-бiологiчнi проблеми фiзичного виховання i спорту. Наукова монографiя за редакцiею проф. С.ермакова, Харкiв. 2012. № 1, С. 88 - 93.
2. Попадюха Ю.А. Особенности применения системы НUBER в физической реабилитации, оздоровлении и спорте // Актуальнi проблеми бiомедичноi iнженерii, iнформатики, кiбернетики i телемедицини. II Конференцiя з мiжнародною участю. Збiрник тез. НТУУ "КПi", Киiв. 2008. Ч. 2. С. 34.
3. Попадюха Ю.А. Особливостi використання комп’ютерноi системи HUBER Motiоn Lab для забезпечення здоров’язбережувальноi оптимiзацii та iндивiдуалiзацii тренувального процесу спортсменiв у рiзних видах спорту // Вiсник Чернiгiвського нацiонального педагогiчного унiверситету iменi Т.Г.Шевченка. Том III Серiя: Педагогiчнi науки. Фiзичне виховання та спорт. Збiрник наукових праць. Чернiгiв: ЧДПУ, 2012. Вип. № 98. С.23-28.
4. Попадюха Ю.А., Степанюк Н.В., Шалда С.В. Використання вiброплатформ-тренажерiв у фiзичному вихованнi та спортi студентiв. Науковий часопис НПУ iм. М.П. Драгоманова, Серiя 5 Науково-педагогiчнi проблеми фiзичноi культури (фiзична культура i спорт). Зб. наукових праць. К.: Вид-во НПУ iменi М.П. Драгоманова, 2011. Випуск 28. С. 179-184.
5. Попадюха Ю.А., Степанюк Н.В., Шалда С.В. Бiотехнiчна система профiлактики травматизму суглобiв нижнiх кiнцiвок i вiдновлення спортсменiв з використанням вiброплатформи. Фiзичне виховання, спорт i культура здоров’я у сучасному суспiльствi. Збiрник наукових праць Волинського нацiонального унiверситету iменi Лесi Украiнки.. Луцьк, 2011. № 3 (15), С. 96 -104.
6. Попадюха Ю.А., Пеценко Н.I. Технiчнi засоби для вiдновлення рухових функцiй верхнiх кiнцiвок людини. Науковий часопис НПУ iм. М.П.Драгоманова, Серiя 5 Педагогiчнi науки: реалii та перспективи. 2009. Випуск 14. С.165 - 168.
7. Пеценко Н.I., Попадюха Ю.А. Вiдновлення функцiй нижнiх кiнцiвок людини, хвороi на iнсульт. Науковий часопис НПУ iм. М.П. Драгоманова, Серiя 15 Науково-педагогiчнi проблеми фiзичноi культури (фiзична культура i спорт). Зб. наукових праць. - К.: Вид-во НПУ iменi М.П. Драгоманова, 2010. Випуск 6. С. 225 - 228.
8. Турчина Н.I., Коробейнiков Г.В., Попадюха Ю.А. Дослiдження здоров’я та рiвня фiзичного розвитку у студентiв // Педагогiка, психологiя та медико-бiологiчнi проблеми фiзичного виховання i спорту. Наукова монографiя за редакцiею проф. С.ермакова, Харкiв. 2010. № 12. С.150 - 152.
9. Мухiн В.М. Фiзична реабiлiтацiя. К.: Олiмпiйська лiтература. 2005. 471 с.
10. Mayer R.S., Baima J., Bloch R., et al. Musculoskeletal education for medical students. American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation. 2009, vol.88, pp. 791-797.
11. Nathan W. Skelley, Miho J. Tanaka, Logan M. Skelley, Dawn M. LaPorte. Medical student musculoskeletal education: an institutional survey // The Journal of Bone & Joint Surgery, 2012, Vol.94(19), pp. 146-154.
Информация об авторах:
Попадюха Юрий Андреевич
д.т.н., доцент
Popadyxa@ukr.net
Национальный технический университет Украины "КПИ"
проспект Победы 37, г. Киев-56, 03056, Украина.
Жданович Ярослав Игоревич
Zhdanchik@ukr.net
Национальный технический университет Украины "КПИ"
проспект Победы 37, г. Киев-56, 03056, Украина.
Литус Инна Владимировна
info@litus.com.ua
Национальный технический университет Украины "КПИ"
проспект Победы 37, г. Киев-56, 03056, Украина.
Пеценко Надежда Ивановна
petsenko@ukr.net
Национальный технический университет Украины "КПИ"
проспект Победы 37, г. Киев-56, 03056, Украина.
Поступила в редакцию 27.09.2012г.
Information about the authors:
Popadyuha Y. A.
Popadyxa@ukr.net
National Technical University of Ukraine "KPI"
Victory boulevard 37, Kiev-56, 03056, Ukraine.
Zhdanovich Y. I.
Zhdanchik@ukr.net
National Technical University of Ukraine "KPI"
Victory boulevard 37, Kiev-56, 03056, Ukraine.
Litus I. V.
info@litus.com.ua
National Technical University of Ukraine "KPI"
Victory boulevard 37, Kiev-56, 03056, Ukraine.
Petsenko N. I.
petsenko@ukr.net
National Technical University of Ukraine "KPI"
Victory boulevard 37, Kiev-56, 03056, Ukraine.
Came to edition 27.09.2012.
На главную
В библиотеку
Обсудить в форуме