- мышцы предплечья и кисти: сгибание в лучезапястном суставе, разгибание кисти, сгибание основных фаланг, разгибание пальцев, приведение большого пальца, противопоставление большого пальца.

- мышцы туловища: сгибание туловища вперед; сгибание туловища назад; сгибание туловища в стороны; вращение позвоночника; выпрямление грудной части позвоночника.

- мышцы тазового пояса: сгибание бедра, приведение бедра, разгибание бедра, отведение бедра.

- мышцы бедра: сгибание голени в коленном суставе, разгибание голени в коленном суставе.

- мышцы голени и стопы: подошвенное сгибание в голеностопном суставе, супинация стопы, тыльное сгибание, пронация стопы, сгибание пальцев, разгибание пальцев.

Реабилитационные технические средства на основе упругой биомеханической волны

Следует отметить, что наряду с традиционными принципами создания тренировочной нагрузки за счет преодоления, например, гравитационных или электромагнитных сил, сил упругости или трения, собственных противоусилий человека, используется и качественно новый принцип воздействия на костно-мышечный скелет и организм в целом - с использованием упругой биомеханической волны растяжения-сжатия, так называемых волновых биомеханических тренажеров.

Немаловажное значение имеют особенности задания динамической нагрузки при применении МТСН (СТ), что способствует значительному усилению гемодинамики.

Исследованиями А.И. Аринчина (1980, 1989) показано, что циркуляция крови в теле человека обеспечивается не только и не столько работой сердца, сколько более чем 600-ми "периферическими сердцами", в качестве которых выступают скелетные мышцы. Мышечная ткань пронизана сетью кровеносных сосудов, внутри вен имеются особые образования, играющие роль клапанов и обеспечивающие движение крови в определенном направлении. При ауторезонансных сокращениях и расслаблениях мышц сосуды ритмично сдавливаются и расширяются, при этом кровь из них вытесняется в направлении, обусловленном строением клапанов. Воздействие продольной вибрации приводит к передаче механических импульсов вдоль мышечных волокон и кровеносная, следовательно, энерготранспортная функция мышц достоверно повышается, что способствует усилению кровотока и обменных процессов в той или иной части тела.

Экспериментально показано, что при работе с отягощением и с дополнительной вибрацией (биомеханические волны) происходит статистически достоверное улучшение показателей гемодинамики и увеличение силы по сравнению с использованием традиционных свободных отягощений. Как штанга, гиря или гантели, биомеханические станки и устройства в каждом из вариантов занятий и тренировки могут еще более эффективно, чем упомянутые прототипы, использоваться для развития всего комплекса физических качеств: силы, быстроты, выносливости, ловкости, гибкости.

Наряду с общими методами могут разрабатываться и частные методики биомеханической стимуляции, например, биомеханическая стимуляция мышечной системы, нервной системы, системы кровообращения и других систем и органов человека.

Для исследователя и практика АФР целесообразно научное обеспечение такой иерархированной классификации РТС, чтобы в условиях роста удельного содержания этих устройств в общей массе реабилитационных, рекреационных и спортивно-оздоровительных изделий, возможно было своевременно и целенаправленно управлять качеством РТС, по сути являющихся педагогическими и биомеханическими изделиями, непосредственно взаимодействующими с Человеком и влияющими на уровень его здоровья, его адаптивной психофизической подготовленности и спортивных достижений.

Биомеханические станки и тренажеры (МТСН) позволяют управлять величиной и структурой усилия взаимодействия, числом связей и нелинейностью этих параметров. Управление усилием взаимодействия может быть реализовано как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения по сравнению с реальными усилиями, определяемыми характером двигательного действия. Учитывая возможность управления временем взаимодействия можно сказать, что механические станки (СТ) создают условия динамического подобия.

Педагогическое и медико-техническое обоснование реабилитационных технических средств

При формировании средств адаптивной коррекционно-реабилитационной, физкультурно-оздоровительной и спортивной деятельности лиц с ограниченными возможностями, определяющим методологическим началом должно явиться обоснование медико-биологической, педагогической, эргономической и технической целесообразности отрабатываемой двигательной функции и создание научно обоснованных принципов и технологий адаптивного физического воспитания человека.

Основными функциональными, педагогическими, эргономическими и медико-техническими требованиями к техническим средствам для реабилитации, физической подготовки и спорта лиц с ограниченными возможностями являются следующие:

- РТС должны отвечать целям и задачам обучения (занятий, упражнений, тренировок) - воспроизведению имитируемых движений и нагрузок, исключению (ограничению) ошибочных действий;

- в РТС должны быть учтены анатомические и антропометрические особенности индивида, предусмотрена возможность пространственной регулировки узлов изделия для обеспечения естественной и рекомендуемой поз;

- в нагрузочных узлах РТС должна быть предусмотрена возможность постепенного управляемого изменения функциональной нагрузки и доведения ее до заданного уровня;

- в комплекте РТС должна быть предусмотрена возможность обратной связи, обеспечивающей инструментальную или аппаратную информацию о динамике функционального состояния занимающегося (контроль ССС, работы, мощности, темпа, силы, времени, объема и частоты легочной вентиляции, артериального давления, психофизической адаптации и другого);

- РТС должны отвечать гигиеническим (как изделия, используемые в воспитании, реабилитации и спорте) и эстетическим (как товар народного потребления) требованиям, а так же обеспечивать безусловную безопасность эксплуатации;

- при санкционировании серийного выпуска РТС обязательно проведение предварительной апробации методики занятий, а так же оценка влияния на организм занимающегося физических упражнений, выполняемых с применением данных средств и предлагаемых способов.

Биомеханические и психофизиологические аспекты обоснования оснащенности и информативности реабилитационных технических средств и тренажерных систем

Тренажер или тренажерная система должны отвечать высоким требованиям обучающего - педагогического средства (устройства), обеспечивать функции тренажера-информатора. Его следует рассматривать как сложную систему: управляющую, биотехническую, робототехническую, информационную.

Действие всякой управляюще-управляемой системы (с прямыми, причинно-следственными и обратными связями) характеризуется выполнением следующих функций:

- задание цели функционирования объекта и критерия оптимальности с учетом фактического состояния, свойств объекта и внешней обстановки;

- наблюдение за состоянием и свойствами объекта управления и внешней среды (обстановки);

- воспроизводство обратной связи - формирование сигналов и команд управления, исполнения и воспроизведения их исходя из условий реально заданной цели и достижения оптимального значения критерия.

Тренажеры первого и второго поколений представлены: от 27 оздоровительных устройств шведского врача-физиолога Густава Цандера (1903) (В.С. Дмитриев, 2003) до конструкций тренажеров силовой гимнастики, типа фирм "Дэвид", "Кетлер", "Ладога" и им подобных. В этой группе тренажерных комплексов не содержится элементов обратной связи по медико-биологическим показателям занимающегося. При этом РТС-МТСН рассматриваются как составная часть биотехнической системы, а звено "реабилитант - объект управления" и само тренировочное задание составляют единую цепь системы. В качестве "объекта управления" используется силовой привод или поглотитель энергии.

Критерием оценки состояния пациента служит здесь: продолжительность выполнения задания, скорость "уставания", затраты мускульной силы и энергии и другая субъективная информация. В зависимости от получаемой информации (ощущений, визуальной, физиологической и другой) реабилитант или спортсмен формирует сигналы - команды управления посредством принятия того или иного решения и сам исполняет эти команды путем изменения усилия, скорости, частоты, угла-амплитуды движений, включения-отключения той или иной группы мышц и тому подобное. Причем, все эти решения принимаются и исполняются из условия реализации заданной цели и достижения оптимального (или наилучшего) значения избранного критерия оценки.

В этом типе тренажерной системы принятие решения по управлению производится на основе субъективной переработки качественной и количественной информации о состоянии реабилитанта, а исполнение - путем прямого физического воздействия на объект управления-нагружения. Оптимизация режима работы осуществляется на основе личного опыта, интуиции, желания или другого фактора самого реабилитанта-спортсмена. В отдельных случаях может быть использована рекомендация-вмешательство тренера, инструктора, врача, методиста.

Следующий этап (третье поколение) в совершенствовании тренажеров - оснащение их информационно-управляющими средствами (элементами, узлами) контроля состояния реабилитанта и регулирования параметров моделирующего устройства.

Далее следуют этапы модернизированных РТС, которые позволяет формировать не в полной мере качественную, но количественную и более объективную информацию о состоянии объекта управления и более целенаправленно руководить тренировкой и нагрузками.

Структура и оснащенность тренажерных систем высокого качественного уровня (третьего - шестого поколений) предполагает вариативность целей, задач и целесообразности отрабатываемых в процессе тренировок навыков, видов причинно-следственных связей, информативности, прогноза результатов обучения и соревновательной деятельности.

Классификация тренажерных средств-систем в аспекте обоснования их биомеханической и психофизиологической оснащенности и информативности представлена в таблице 1.

Реализация указанных признаков осуществляется путем введения в тренажерные системы сопутствующих элементов, привносящих сопрягаемые функциональные свойства и качества, характеризующие: - объем и качество отрабатываемых навыков - монофункциональные, полифункциональные, специализированные, комплексные, исследовательские;

- моделируемость состояния и ощущений - статические или динамические, с имитацией окружающей среды, аудио- и визуальной обстановки и других видов ощущений;

- степень мобильности и специфику размещения - стационарные, передвижные, переносные;

- организацию управления тренировкой - по субъективным ощущениям пациента, с регистрацией и документированием хода тренировки или элемента АФР, с интегральной оценкой и прогнозированием результатов, адаптивные;

- способы сопряжения технических средств с аппаратурой объективного контроля, оценки и управления - сопрягаемые датчики или блоки, тренажеры-приставки, автономные тренажеры, манекены и искусственные мишени;

- информативность о процессе тренировки и обучения - фиксирующие, аналитические, прогнозирующие.

В нашем исследовании использовались РТС - силовые механо-тенажеры (СМТ) - первого поколения, отвечающие всем принципам и требованиям эксплуатации.

Данное оборудование входит в материальную базу многих образовательных, физкультурно-оздоровительных и санаторно-профилактических учреждений, широко применяется в реабилитационных центрах С.М. Бубновского (2001, 2003), В.И. Дикуля и других, а, следовательно, является достаточно доступным средством ОФК при ПАГ.

Основными методологическими принципами рационального сочетания и адекватного применения механотренажеров силовой направленности (МТСН) как средств ОФК мужчин среднего возраста с признаками пограничной АГ явились:

Таблица 1

Классификация реабилитационных технических средств по признаку оснащенности и информативности (по В.С. Дмитриеву)

1. Основной признак	2. Отличительные свойства	3. Функции, особенности
Объем и количество отрабатываемых навыков	Монофункциональные (специализированные)	Отдельные виды нагрузок и действий
	Полифункциональные (комплексные)	Отработка комплекса упражнений, программы в целом
	Исследовательские	а) Отработка новых РТС; б) Обследование и тестирование
Моделируемость состояния и восприятия	Статические	Неподвижное состояние объекта
	Динамические	Подвижное состояние, реальные нагрузки
	С имитацией окружающей среды	Динамика внешних факторов (температура, давление, влажность, ветер, шум и др.)
	С имитацией визуальной обстановки и запахов	Восприятие зрением и обонянием
Сфера применения	Индивидуальные и семейные	Наиболее простые, надежные и дешевые
	Групповые	Долговечные
	Спортивные	С дозированием
	Рекордные	С дозированием нагрузки и точной информацией
	Реабилитационные	В соответствии с задачами
Характер подачи информации	Фиксирующие	Информация о процессе
	Прогнозирующие	Прогноз результатов
Основной признак	Отличительные свойства	Функции, особенности
Организация управления процессом	Не автоматизированные	По ощущениям пациента или методиста
	С документированием процесса	Автоматизированная регистрация параметров
	С автоматизированной оценкой результатов	Компьютерная обработка и информатизация
	Адаптивные	Автонастройка программы по принципу биологической обратной связи
Мобильность - специфика размещения	Стационарные	Зал, бассейн, стадион
	Мобильные	Передвижные и переносные
Способ задания нагрузки - сопротивления РА = f (S, м) РД = f (V, м/сек)	Гравитационный; Инерционный; Фрикционный; Гидравлический; Пневматический; Пружинно-торсионный; Аэродинамический; Электрический; Генераторный; Магнитодинамический; Магнитожидкостный; Самоприводный; Комплексный	а) По принципу формирования навыков и действий; б) инженерное решение; в) функции: Амортизатора и/или Демпфера
Способ сопряжения с КИА (контрольно-измерительной аппаратурой)	Встроенные	Узлы или блоки
	Тренажеры-приставки	Отдельный прибор
	Искусственные цели, мишени	Наземные, воздушные, подводные, прочие - бокс, стрельба, подводное плавание, игры, другое
	Автономные тренажеры	Автономная система

Примечание - в таблице выделены характеристики, применимые к механическим тренажерам (средствам), используемым в нашем исследовании.

1. Индивидуализация программы (с учетом ОФС, интенсивности занятий, переносимости тренировки на отдельных тренажерах);

2. Корректирующий принцип (по субъективным и объективным показателям переносимости нагрузки на отдельном занятии);

3. Комплексное применение физических упражнений направленного воздействия на различные мышечные группы в течение каждого периода.

1.4 Механизм действия физических упражнений, выполняемых на силовых тренажерах

Исходя из результатов исследований Н.И. Аринчина (1980) и Г.Д. Недвецкой (1989), В.М. Зациорского (1986), А.Н. Воробьева, ЮК. Сорокина (1987), Я.С. Вайнбаума (1975) можно предполагать, что механизм реабилитационного действия упражнений атлетической гимнастики на мужчин среднего возраста с признаками ПАГ чрезвычайно сложен (В.С. Волков, 1995, 1996; Б.А. Бахшалиев с соавт., 1998; М.С. Кушаковский, 1999). Он состоит в том, что силовые упражнения, выполняемые в развивающем и поддерживающем режимах, с учетом оптимальных параметров физической нагрузки, способствуют развитию силовой выносливости мышц туловища, рук и ног, увеличению мышечной массы. Это улучшает не только насосную функцию скелетных мышц (Н.И. Аринчин, 1980; П.Л. Добрев, 1980; Г.Д. Недвецкая, 1989; Shelton Н.М., 1999; С.М. Бубновский, 2000, 2002), но и, с одной стороны, повышает гемодинамику как в периферических, так и центральном звеньях двигательного анализатора, что способствует улучшению функционального состояния всех звеньев нервной системы, с другой - повышает уравновешенность процессов возбуждения и торможения в корковых и подкорковых структурах нервной системы (Ф.3. Меерсон, М.Г. Пшенникова, 1988; А.О. Прохоров, 1988; И.П. Брязгунов, 1990; А.Н. Бриттов с соавт., 1995; В.С. Волков, 1995; В.С, Волков, Ю.М. Ползунов, 1995; Э.В. Мельникова, 1997; А.Б. Бахшалиев, 1998).

Этот физиологический механизм особенно важен с точки зрения реабилитационной деятельности, так как именно нарушение уравновешенности процессов возбуждения и торможения в корковых и подкорковых структурах нервной системы являются одними из пусковых механизмов развития АГ (Г.Ф. Ланг, 1948; А.Л. Мясников, 1965; Е.М. Тареев, 1972; Я.М. Коц, 1986; Н.М. Амосов, 1989; А.Н. Бриттов с соавт., 1995; В.С. Волков, 1995; А.Б. Бахшалиев, 1998).

В связи с указанным, экспериментальная методика строилась нами на преимущественном применении физических упражнений, выполняемых участниками ЭГ на силовых механо-тренажерах (СМТ).

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Рисунок 1 - схема механизма действия физических упражнений силовой направленности (ФУСН) в динамическом режиме с применением силовых механотренажеров (СМТ)

АД - артериальное давление

АГ - артериальная гипертония (гипертензия)

ДЗ КГМ - двигательная зона коры головного мозга

ПРИ - проприорецептивная импульсация

ОДА - отдел двигательного анализатора

Физические упражнения, выполняемые на силовых тренажерах, позволяют дифференцированно и интенсивно включать большие группы мышц, повысить степень индивидуализации нагрузки по амплитуде, отягощению и структуре движения, и с помощью моментальных и мощных потоков проприорецептивных импульсов с работающих мышц положительно влиять на пусковые механизмы развития АГ (А.О. Прохоров, 1988; И.П. Брязгунов, 1990; В.С. Волков, 1995; В.С, Волков, Ю.М. Ползунов, 1995; А.Н. Бриттов с соавт., 1995; А.Б. Бахшалиев, 1998) (Рисунок 1).

Заключение

Применяемые методики оздоровительной и адаптивной физической культуры для лиц с артериальной гипертензией начальных стадий основаны на применении физических упражнений, преимущественно, циклического характера.

Упражнения силовой направленности в оздоровительной физической культуре лиц с начальной артериальной гипертензией мало изучены и потому на практике не применяются.

Существует достаточно большое количество методик оздоровительной и адаптивной физической культуры для лиц с артериальной гипертензией. Подбор средств и методов оздоровительной физической культуры для лиц данной группы, дозирование для них физических нагрузок разнообразны. Физические упражнения, применяемые в этих методиках, преимущественно циклического характера, воздействуют, в основном, на периферические звенья нервной системы.

Физические упражнения силовой направленности способствуют повышению тонуса мышц, включению насосной функции скелетной мускулатуры, что в процессе сокращения значительно снижает нагрузку на сердечную мышцу у лиц с артериальной гипертензией.

Физические упражнения, выполняемые на силовых тренажерах, позволяют дифференцированно и интенсивно включать большие группы мышц, повысить степень индивидуализации нагрузки по амплитуде, отягощению и структуре движения, и с помощью моментальных и мощных потоков проприорецептивных импульсов с работающих мышц положительно влиять на пусковые механизмы развития артериальной гипертензии.

Глава 2. Задачи, методы и организация исследования

2.1 Задачи исследования

1. Изучить особенности средств оздоровительной физической культуры, используемых для лиц среднего возраста.

2. Разработать методику применения физических упражнений для мужчин среднего возраста на основе рационального нормирования физической нагрузки.

3. Экспериментально обосновать эффективность применения физических упражнений силовой направленности в динамическом режиме в условиях тренажерных залов и фитнес-центров для мужчин среднего возраста.

2.2 Методы исследования

Для решения задач диссертационного исследования использован комплекс следующих методов:

1. изучение и анализ научно-методической литературы;

2. педагогические наблюдения и анализ врачебных карт;

3. педагогический эксперимент;

4. физиологические методы исследования (контроль функционального состояния занимающихся);

5. математико-статистический анализ.

Изучение и анализ научно-методической литературы. Изучение литературных источников по теме диссертации осуществлялось на протяжении всех этапов исследования (выбор темы; обоснование, организация и реализация программы исследования; анализ, обобщение, математическая обработка, систематизация, интерпретация полученных результатов и внедрение их в практику).

Достаточное место в процессе исследования занимал анализ современных концепций ОФК лиц с артериальной гипертензией с позиций научных представлений о единстве психического и физического в формировании здоровья.

Была сформулирована концепция оздоровительной физической активности мужчин среднего возраста с признаками начальной (пограничной) АГ. Эта концепция рассматривалась в качестве системы представлений об основных закономерностях управляемого развития и реализации функционального потенциала мужчин среднего возраста с признаками пограничной АГ, о путях и средствах воспитания активного отношения личности к процессу ОФК, о направлениях и формах организации индивидуальной адаптивной физической активности.

Ведущей идеей концепции является необходимость совершенствования функционального состояния организма мужчин среднего возраста с признаками ПАГ с учетом их индивидуальных морфофункциональных особенностей и возможностей, на основе широкой реализации функционального потенциала различных средств физического воспитания.

Решение данной проблемы потребовало изучения литературных источников по теории и методике физической культуры, физического воспитания, педагогике, возрастной физиологии, физиологии спорта и спортивной медицине.

Педагогическое наблюдение и анализ врачебных карт. В ходе предварительных исследований и в процессе педагогического эксперимента проводились педагогические наблюдения, которые представляли собой специально организованное, активное и целенаправленное изучение процессов физкультурно-оздоровительной деятельности мужчин среднего возраста с пограничной АГ. Педагогические наблюдения проводились с целью установления конкретных задач и выбора адекватных объектов наблюдения, разработки четкой и детальной программы и учета условий ее реализации, определения способа проведения и фиксации наблюдаемого, установления характера обработки и анализа результатов наблюдения.

Педагогические наблюдения включали регистрацию параметров физической активности и реабилитационных средств по следующим критериям:

- объема (затраченное время в отдельных занятиях, количестве занятий в неделю, месяц, год);

- интенсивности физической активности исследуемых мужчин по изменению частоты сердечный сокращений (уд/мин.) в процессе занятий;

- направленности отдельных занятий с преимущественным включением аэробных, аэробно-анаэробных источников энергообеспечения, обеспечивающих повышение уровня общей работоспособности мужчин среднего возраста с признаками пограничной АГ;

- используемых средств (физические упражнения) и методов их организации (интервалы отдыха, режим);

- особенностей поведения занимающихся при проведении занятий ОФК.

Наблюдение за поведением исследуемых мужчин в процессе занятий было крайне важно по следующим причинам. Во-первых, эффективность многих методик обследования зависит от отношения к ним самих занимающихся. Отсутствие мотивации, непонимание требований и излишняя настороженность исследуемых мужчин могли стать причиной пассивного и даже негативного их отношения к оздоровительным мероприятиям, что могло значительно снизить оздоровительную эффективность технологии ОФК мужчин среднего возраста.

Во-вторых, умение исследуемых мужчин среднего возраста с признаками ПАГ, выполнять предлагаемые им оздоровительные упражнения, продуманная организация и строгий контроль за реализацией программы ОФК также способствовали повышению эффективности экспериментальной методики.

В целом, при реализации метода педагогических наблюдений, его способ определялся задачей, ситуацией, характером взаимоотношений между наблюдателем и объектом наблюдения. В зависимости от конкретных обстоятельств применялось сплошное или выборочное, непрерывное или дискретное способы наблюдений.

Корректное использование данного метода в комплексе с другими давало возможность фиксировать основные характеристики физической активности исследуемых мужчин среднего возраста с признаками пограничной АГ, в отдельных занятиях, а также объективно оценить динамику ведущих компонентов физического состояния занимающихся в процессе экспериментального исследования.

Изучение врачебных карт мужчин среднего возраста позволило определить показания и противопоказания к занятиям оздоровительной физической культурой.

Педагогический эксперимент проводился с целью экспериментального обоснования эффективности применения экспериментальной методики ОФК мужчин среднего возраста с признаками ПАГ.

В процессе собственно эксперимента решались две основные задачи:

1. Разработка и реализация экспериментальной методики оздоровительной физической культуры мужчин среднего возраста с применением силовых механо-тренажеров.

2. Экспериментальное обоснование эффективности методики применения физических упражнений силовой направленности умеренной интенсивности для мужчин среднего возраста с признаками начальной артериальной гипертензии.

Для решения задач, поставленных в педагогическом эксперименте, было создано две группы: экспериментальная (ЭГ) и контрольная (КГ).

В экспериментальную группу вошли 18 мужчин в возрасте от 35 до 55 лет, которые проходили курс оздоровительной физической культуры на основе использования экспериментальной методики с применением силовых механо-тренажеров, организация которого описана в разделе 2.3.

Параллельно проводились экспериментальные наблюдения за лицами контрольной группы (КГ), сопоставимой по полу, возрасту и характеристикам начальной артериальной гипертензии с лицами, вошедшими в экспериментальную группу. В нее вошли 15 мужчин. Основу курса оздоровительной физической культуры участников КГ составили физические упражнения циклического характера с аэробной нагрузкой.

Занятия по предложенной экспериментальной методике оздоровительной физической культуры мужчин среднего возраста проводились в зале, оборудованном комплексом силовых тренажеров. Все параметры нагрузки (вес груза, количество подходов, время физической тренировки) регистрировались на каждом занятии.

Структура эксперимента включала следующие элементы и этапы: разработку рабочей гипотезы, постановку цели и задач исследования; определение характера исследуемых независимых переменных и их количества; выявление характера изучаемых зависимых переменных и их количества; выбор средств измерения и методов регистрации зависимых переменных.

При планировании эксперимента учитывались: подбор контингента и количества испытуемых; определение необходимого количества наблюдений, разработка порядка их проведения; создание алгоритма математической обработки экспериментальных результатов исследования.

Алгоритм математической обработки экспериментальных результатов исследования включал: способ сбора и первичной обработки полученных данных (ПК); выбор методов математической обработки результатов, их интерпретацию.

В нашем исследовании использовались естественный и лабораторный эксперименты. В естественном эксперименте не изменялись условия деятельности, а лишь проводились наблюдения и их фиксация. Такой эксперимент носил открытый характер - задачи исследования были известны участником эксперимента. В лабораторном эксперименте условия стандартизировались, а испытуемые максимально изолировались от побочных влияний.

При проведении эксперимента создавались условия для обеспечения независимости результатов эксперимента от исследователя, объективности получения данных об изучаемом объекте. Одним из обязательных условий педагогического эксперимента являлся учет личностных характеристик испытуемых (возраст, состояние здоровья, эмоциональные состояния, мотивация, привычки, род деятельности и др.).

Важнейшим принципом проведения экспериментальных исследований являлась их системность. Она заключалась в определенном составе исследовательских операций, их взаимосвязей и взаимообусловленности. Планируя, проводя и анализируя результаты эксперимента, мы постоянно помнили, что изучаемые причинно-следственные связи реальны только в конкретных условиях исследования.

Физиологические методы исследования (контроль функционального состояния). Учитывая особенности обследуемого контингента мужчин среднего возраста с признаками пограничной АГ, были избраны методы исследований, позволяющие, в первую очередь, оценить состояние их сердечно-сосудистой системы, а также их силовых качеств и общей физической работоспособности в течение исследования. При исследовании применялись наиболее простые физиологические методы, позволяющие быстро получить объективные показатели состояния сердечно-сосудистой системы. Данные методы проводились в соответствии с положениями и рекомендациями И.В. Аулик (1977), Р.Е. Мотылянской и Л.А. Ерусалимского (1980), В.Л. Карпмана, З.Б. Белоцерковского и И.А. Гудкова (1988), В.В. Матова (1993), А.И. Журавлевой и Н.Д. Граевской (1993). Их показатели давно и наиболее широко используются в спортивной медицине, и их высокая информативность не требует дополнительных доказательств.

Функциональные пробы, проводимые в динамике, позволили судить о тренированности организма исследуемых мужчин, давали представление о функциональной способности сердца, сосудов и регуляторных механизмов центральной нервной системы, а также указывали на адаптационные возможности их организма к физическим упражнениям.

При решении вопроса о диагностической ценности обнаруженных изменений частоты сердечных сокращений необходимо помнить, что она находится, в частности, в тесной зависимости от силы и тренированности сердечной мышцы (В.В. Матов, 1993).

В процессе исследования использовались следующие физиологические методы исследования, позволяющие контролировать и оценивать функциональное состояние занимающихся:

- ортостатическая проба - характеризует возбудимость вегетативного отдела центральной нервной системы - регулирующее влияние центральной нервной системы и адаптацию работы сердца к изменению положения тела;

- оценка функционального состояния сердечно-сосудистой системы по стандартной дозированной физической нагрузке - 10 приседаний за 15 секунд - характеризует адаптационные возможности сердечно-сосудистой системы;

- динамометрия (измерение величины максимального мышечного усилия) - характеризует функциональное состояние двигательного анализатора, силовых качеств, общей физической работоспособности. Этот показатель отражает функциональное развитие не только периферических отделов двигательного анализатора, но и его центрального - коркового представительства (В.В. Розенблат, 1963, 1975; В.П. Карпман, З.Б. Белоцерковский, И.А. Гудков, 1988);

- проба с задержкой дыхания (Штанге) - характеризует функциональное состояние сердечно-сосудистой системы - чувствительность сердечной мышцы к действию гипоксии.

Таблица 2

Оценка состояния испытуемого по времени экспираторной задержки дыхания

Оценка состояния испытуемого	Время экспираторной задержки дыхания (с)	Максимальное замедление сердцебиений %
Отличное	>50	>25
Хорошее	30-50	20-25
Среднее	20-30	15-20
Плохое	<20	<15

- Гарвардский степ-тест - служит для интегральной оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы и определения общей физической работоспособности исследуемых. Процедура тестирования: после 5-7 минут отдыха испытуемый совершает восхождение и спуск на ступеньке (её высота не должна превышать расстояния от подошвы стопы до пола в положении ноги «бедро параллельно полу» при согнутой в колене ноге) под метрономом в течение 5 минут. В один шаговый цикл входят движения: подъём на скамейку, приставление свободной ноги, спуск, приставление свободной ноги. При этом надо следить за вертикальным подъёмом и спуском, полным выпрямлением ног в коленях в положении стоя на скамейке и полу. Испытуемый выполняет две нагрузки с 3-х минутным отдыхом между ними. Мощность первой нагрузки должна быть такой, чтобы ЧСС в конце её достигала 100-120 уд/мин; мощность второй нагрузки выше - ЧСС должна быть 130-150 уд/мин (мощность работы регулируется частотой восхождений). Мощность выполняемой работы находится по формуле:

N = 1,5Phn,

где: N -- мощность работы, кгм/мин.

P -- вес тела, кг

h -- высота ступени, м. n -- число восхождений, кол-во/мин.

ФР₁₇₀ находится по формуле:

ФР₁₇₀ = N₁ + (N₂ - N₁)((170- f₁)/(f₂ - f₁))

где: N₁ -- мощность первой нагрузки, кгм/мин.

N₂ -- мощность второй нагрузки, кгм/мин.

f₁ -- ЧСС в конце первой нагрузки уд/мин.

f₂ -- ЧСС в конце второй нагрузки уд/мин.

Таблица 3

Оценка результатов степ-теста

Оценка	Значение индекса степ-теста (усл. ед.)
Отлично	>90
Хорошо	80--89,9
Средне	65--79,9
Слабо	55-64,9
Плохо	<55

Для исследуемых мужчин были выбраны следующие ориентировочные нагрузки: первая нагрузка -- 200 кгм/мин, вторая нагрузка 400 кгм/мин.

Зная ориентировочную нагрузку, определяли частоту восхождений по формуле:

n = N/1,5Ph

Далее подбирали (регулируем при этом по секундомеру) частоту ударов метронома, которая была равна удвоенному числу восхождений (n). На один удар метронома испытуемый поднимался на ступеньку, а на другой - производил с неё спуск.

По приходу в зал исследуемые мужчины взвешивались. Далее им объяснялась цель и процедура тестирования. Каждому предоставлялась возможность попробовать. Далее тестирование шло по выше изложенной процедуре.

Математико-статистический анализ. Статистические методы обработки данных применялись после предварительного анализа их пригодности для решения задач по конкретной выборке. Для этого вначале были выбраны критерии группирования эмпирических данных в соответствии с сущностью исследуемых явлений и процессов.

Результаты исследования обрабатывались на ПК, совместимом с IBM PC AT, с помощью пакета прикладных программ «Statgraphits 3,0». Статистическая обработка проводилась общепринятыми методами с расчетом средней арифметической (М), среднего квадратичного отклонения (д), ошибки средней арифметической (m), различия средних величин по t-критерию Стьюдента (М.И. Грабарь, К.А. Краснецкая, 1977; Дж. Вайнберг, Дж. Шумекер, 1979).

2.3 Организация исследования

Исследование проводилось на базе «Центра спорта и досуга «Атлант». В эксперименте приняли участие 18 мужчин в возрасте от 35 до 55 лет. Эксперимент проводился в три этапа.

На первом этапе проводился анализ литературных источников отечественных и зарубежных авторов; осуществлялось изучение современных представлений об оздоровительной физической культуре мужчин среднего возраста, о влиянии физической культуры на функциональное состояние мужчин среднего возраста. В процессе исследования выявлены показания и противопоказания к занятиям оздоровительной физической культурой для мужчин среднего возраста.

На втором этапе исследования определены оздоровительные средства и режимы тренировочных нагрузок; разработана методика оздоровительной физической культуры для мужчин среднего возраста, которая представлена в Главе 3.

На третьем этапе экспериментально обоснована эффективность применения методики оздоровительной физической культуры для мужчин среднего возраста в тренажерных залах и фитнес-центрах.

Экспериментальная группа, состоящая из 18 человек, была разбита на четыре подгруппы, по 4 и 5 человек в каждой, организация занятий в которых представлена в разделе 2.3.1. Две подгруппы занимались по экспериментальной методике по понедельникам, средам и пятницам, другие две подгруппы - по вторникам, четвергам и субботам. Первая подгруппа занималась в период с 15.00 до 17.00 часов, вторая подгруппа - с 17.00 до 19.00 часов.

Организованная таким образом реализация экспериментальной методики ОФК позволила контролировать состояние здоровья каждого исследуемого в процессе выполнения упражнений, вносить соответствующие коррективы в программу.

Такой подход к организации, с учетом результатов оценки функционального состояния (ОФС) каждого участника ЭГ в формировании программы занятий, позволил максимально реализовать принцип индивидуализации в экспериментальной методике в рамках оздоровительной физической культуры.

ОФС исследуемых мужчин ЭГ проводилась нами по вышеописанным методам физиологических исследований, применяемым в педагогике физического воспитания, перед началом эксперимента, после окончания каждого из трех основных циклов, а также через девять месяцев после занятий участников ЭГ по экспериментальной методике в поддерживающем режиме.

Параллельно велись педагогические наблюдения за участниками контрольной группы

Участники КГ, в количестве 15 человек, занимались физическими упражнениями аэробного характера. Основу их курса оздоровительной физической культуры составили физические тренировки на велоэргометре.

Занятия проводились 3 раза в неделю, по понедельникам, средам и пятницам, с 15.00 до 20.00 часов, по вторникам, четвергам и субботам, с 9.00 до 14.00 часов индивидуально с одним или с группой из двух человек. Продолжительность основного курса составила 12 недель (36 занятий).

Содержание занятий было следующим: после 7-10 минутной разминки (общеукрепляющая гимнастика и медленная ходьба) и 3-5 минутной паузы отдыха длительность основной тренирующей нагрузки на велоэргометре составляла 20-30 минут. Заключительная часть состояла из дыхательных и расслабляющих упражнений в течение 5 минут.

Величина тренировочной нагрузки составляла 55-85% от максимальной. Например, если ЧСС исследуемого из КГ в покое была равна 80 уд/мин и во время максимальной нагрузки достигала 150 уд/мин, то тренировочная ЧСС - 75% от максимальной рассчитывалась по формуле:

ЧСС 75% от макс. = ЧСС покоя + 75% (ЧСС макс. - ЧСС покоя) = 80 +

+ 75% (150 - 80) = 132 уд/мин.

После прохождения участниками КГ основного курса оздоровительной физической культуры им рекомендовались занятия в поддерживающем режиме с индивидуально подобранными дозами нагрузки оздоровительным бегом, ходьбой и плаванием.

Оценка физического состояния исследуемых мужчин КГ проводилась аналогичными методами физиологических исследований, используемыми при оценке физического состояния исследуемых мужчин ЭГ. ОФС участников контрольной группы осуществлялась перед началом и после прохождения основного курса ОФК, а также через девять месяцев занятий физическими упражнениями в поддерживающем режиме.

Также в процессе второго этапа исследования осуществлялась математическая обработка результатов, подготовка и оформление текста диссертации.

2.3.1 Организация занятий в подгруппах в процессе реализации экспериментальной методики

Предварительно, до начала эксперимента для каждого участника исследования опытным путем определялся исходный вес (ИВ) груза на тренажерах, используемых в основной части занятия.

Исходный вес отягощения подбирался на тренажерах основной части занятия по следующим критериям: достижение ЧСС = 100-110 уд/мин после выполнения 15 повторений участниками эксперимента на каждом тренажере в соответствии с рекомендациями специалистов атлетической гимнастики и физической реабилитации (Л.С. Глузман с соавт., 1990; С.М. Бубновский, 2000, 2002) для повышения тонуса мышц и улучшения «мышечного насоса»; адекватные показатели артериального давления (АД) после восстановительного периода. Если ЧСС после серии была менее 100 уд/мин, минимально увеличивали вес отягощения (на 2,5 кг) и через 3 минуты (120-180 секунд) повторяли упражнение. Восстановительный период 120-180 секунд - это величина, соответствующая длительности восстановления после физической нагрузки при артериальной гипертензии (В.В. Розенблат, 1963, 1975; В.Л. Карпман с соавт., 1988, 1989; А.Г. Дембо, 1989, 1991). В случае достижения ЧСС = 100-110 уд/мин, данный вес на этом тренажере определяли как исходный (Таблица 4).

Таблица 4

Параметры подбора оптимального веса отягощений, используемых на тренажерах для мужчин среднего возраста

№ п/п	Упражнения (на тренажерах)	Вес (кг)	Количество повторений	АД (САД/ДАД) в покое, мм.рт.ст	АД в период восстановления (САД/ДАД), мм.рт.ст.	ЧСС в покое (уд/мин)	ЧСС после нагрузки (уд/мин)
					1'	3'	5'
1	выпрямление ног	5	15	150/95	155/95	150/90	150/90	76,4+3,6	90+3,1
		10			165/100	150/90	140/80		105+4,6
		15			175/100	170/100	165/90		120+5,4
2	сгибание ног	2,5	15	150/95	155/95	150/90	150/90	75,8+3,4	88+3,2
		5			165/100	155/90	145/80		104+3,7
		7,5			175/100	175/90	170/90		115+4,4
3	жим ногами	10	15	150/95	160/95	160/90	150/85	77,2+3,8	92+3,6
		20			165/100	160/90	145/85		104+4,0
		30			180/100	175/90	170/90		125+5,2
4	тяга блока сверху/снизу	20	12	150/95	165/95	160/90	155/90	76,6+3,2	89+3,8
		25			175/100	165/90	145/85		106+3,9
		30			190/100	180/100	175/100		128+5,6

Также на начальном этапе исследования определялось оптимальное количество серий и интервалов отдыха при выполнении комплексов упражнений на тренажерах основной части занятия (Таблицы 5, 6, 7, 8). Критерием являлись показатели частоты сердечных сокращений согласно втягивающему, тренирующему (Таблицы 6, 7, Рисунок 2) и поддерживающему (Таблица 8, Рисунок 3) циклам программы: 45-65% (110-130 уд/мин), 65-75% и 65-85% от максимальной ЧСС соответственно (согласно направленности дозирования нагрузки по С.Н. Попову).

Таблица 5

Параметры подбора оптимального количества серий и интервала отдыха при выполнении комплексов упражнений на основных тренажерах для испытуемых

№ п/п	Комплекс упражнений на тренажерах	Интервал отдыха между упражнениями (с/мин)	Количество серий	ЧСС после нагрузки (уд/мин)
1	выпрямление ног + сгибание ног + тяга блока сверху/снизу	60-120 с	1	126,2+4,6
		120-180 с		114,4+3,1
		5 мин		98,2+1,8
		60-120 с	2	134,0+4,2
		120 - 180 с		124,1+3,7
		5 мин		106,6+2,4
		60-120 с	3	138,3+4,8
		120-180 с		136,3+3,2
		5 мин		112,1+3,4
2	выпрямление ног + тяга блока сверху/снизу	60-120 с	1	118,8+3,6
		120-180 с		112,6+2,4
		5 мин		96,9+2,1
		60-120 с	2	125,6+4,4
		120 - 180 с		117,0+2,9
		5 мин		96,1+2,8
		60-120 с	3	136,6+4,8
		120-180 с		133,8+3,9
		5 мин		122,8+3,0
		60-120 с	4	143,8+4,9
		120 - 180 с		136,9+4,8
		5 мин		126,1+3,8
3	жим ногами + сгибание ног + тяга блока сверху/снизу	60-120 с	1	125,1+4,9
		120-180 с		114,2+3,0
		5 мин		98,2+1,9
		60-120 с	2	135,0+3,9
		120-180 с		124,3+3,6
		5 мин		106,2+3,1
		60-120 с	3	138,2+4,6
		120-180 с		135,6+3,4
		5 мин		114,0+3,7
		60-120 с	4	144,3+5,1
		120-180 с		137,2+4,5
		5 мин		124,9+3,2

Таблица 6

Критерии оптимального количества серий и интервалов отдыха при выполнении комплексов упражнений на основных тренажерах для испытуемых во втягивающем цикле

№ п/п	Комплекс упражнений на тренажерах	Интервал отдыха между упражнениями (с)	Количество серий	ЧСС после нагрузки (уд/мин)	Цикл, согласно дозированию нагрузки
1	выпрямление ног + сгибание ног + тяга блока сверху/снизу	120-180 с	1	114,4+3,1	Втягивающий
		120-180 с	2	124,1+3,7	Втягивающий
2	выпрямление ног + тяга блока сверху/снизу	120-180 с	1	112,6+2,4	Втягивающий
		120-180 с	2	117,0+2,9	Втягивающий
3	жим ногами + сгибание ног + тяга блока сверху/снизу	120-180 с	1	114,2+3,0	Втягивающий
		120-180 с	2	124,3+3,6	Втягивающий

Таблица 7

Критерии оптимального количества серий и интервалов отдыха при выполнении комплексов упражнений на основных тренажерах для испытуемых в тренирующем цикле

№ п/п	Комплекс упражнений на тренажерах	Интервал отдыха между упражнениями (с)	Количество серий	ЧСС после нагрузки (уд/мин)	Цикл, согласно дозированию нагрузки
1	выпрямление ног + сгибание ног + тяга блока сверху/снизу	120-180 с	3	136,3+3,2	Тренирующий
2	выпрямление ног + тяга блока сверху/снизу	120-180 с	3	133,8+3,9	Тренирующий
		120-180 с	4	136,9+4,8	Тренирующий
3	жим ногами + сгибание ног + тяга блока сверху/снизу	120-180 с	3	135,6+3,4	Тренирующий
		120-180 с	4	137,2+4,5	Тренирующий

Рисунок 2 - Режим тренировочной нагрузки (втягивающий и тренирующий циклы, интервалы отдыха 120-180 секунд).

Таблица 8

Критерии оптимального количества серий и интервалов отдыха при выполнении комплексов упражнений на основных тренажерах для испытуемых в тренирующем цикле

№ п/п	Комплекс упражнений на тренажерах	Интервал отдыха между упражнениями (с)	Количество серий	ЧСС после нагрузки (уд/мин)	Цикл, согласно дозированию нагрузки
1	выпрямление ног + сгибание ног + тяга блока сверху/снизу	60-120 с	1	126,2+4,6	Поддерживающий
		60-120 с	2	134,0+4,2	Поддерживающий
		60-120 с	3	138,3+4,8	Поддерживающий
2	выпрямление ног + тяга блока сверху/снизу	60-120 с	1	118,8+3,6	Поддерживающий
		60-120 с	2	125,6+4,4	Поддерживающий
		60-120 с	3	136,6+4,8	Поддерживающий
		60-120 с	4	143,8+4,9	Поддерживающий
3	жим ногами + сгибание ног + тяга блока сверху/снизу	60-120 с	1	125,1+4,9	Поддерживающий
		60-120 с	2	135,0+3,9	Поддерживающий
		60-120 с	3	138,2+4,6	Поддерживающий
		60-120 с	4	144,3+5,1	Поддерживающий

Перечень основных тренажеров, используемых в экспериментальной методике, со средними исходными весами (ИВср):

- «экстензия бедра» сидя - выпрямление ног на тренажере. (Практические рекомендации, рис. 1). ИВср = 5-10 кг;

- «жим ногами» лежа на спине. (Практические рекомендации, рис. 2). ИВср = «платформа» б/в (без веса) - «платформа» + 5-10 кг;

- «бицепс бедра» лежа - сгибание ног на тренажере. (Практические рекомендации, рис. 3). ИВср = б/в - 5 кг;

Рисунок 3 - Режим тренировочной нагрузки (поддерживающий цикл, интервалы отдыха 60-120 секунд)

- «тяга блока сверху» к груди (Практические рекомендации, рис. 4.1, 4.2). ИВср = 20-25 кг;

- «тяга блока снизу» к груди (Практические рекомендации, рис. 5.1, 5.2). ИВср = 20-25 кг.

На первом занятии:

- осуществлялось обучение технике выполнения упражнений на тренажерах;

- осуществлялось обучение участников эксперимента самоконтролю: правильно снимать показания ЧСС после выполнения упражнений основной части занятия (за 6-10 секунд) и АД до и после занятия;

- осуществлялся инструктаж по пользованию индивидуальной программой для каждого участника исследования.

В период отдыха между занятиями, с учетом максимальной ЧСС предыдущего занятия, автором предварительно расписывалась программа следующего занятия.

Окончательно программа занятия определялась по результатам объективных и субъективных оценок состояния здоровья участников подгрупп перед началом занятия.

Вводно-подготовительный раздел на первых занятиях проводился фронтальным методом. Автор проводил «разминку» для всех участников подгруппы с одновременным показом и объяснением техники выполнения упражнений. Далее участники подгрупп вводно-подготовительную часть выполняли самостоятельно, под наблюдением и контролем автора.

В основной части занятия, с учетом наличия парных тренажеров в зале, участников подгруппы (4 или 5), автор корректировал последовательность выполнения серий, упражнений для каждого участника группы. Например, в секторе «ноги», двое выполняют упражнения на тренажере «экстензия бедра», другие двое - на тренажерах «бицепс бедра лежа» (пятый - «жим ногами»). Далее происходила смена тренажеров. В секторе «спина», «грудь, плечи», двое занимались на тренажерах «тяга блока сверху», двое - на тренажерах «тяга блока снизу» к груди (пятый - на «жим грифа штанги» или «пулловер»). Далее, смена тренажеров, упражнений (в соответствии с индивидуальной программой каждого участника подгруппы).

На первых занятиях во время пауз отдыха (120-180 сек) проводился показ и объяснение техники выполнения следующего упражнения (Таблица 16).

В развивающем разделе основной части занятия, после выполнения каждой серии, в расслабленном положении сидя замерялась ЧСС за 6-10 секунд, на первом занятии - автором, далее - участники подгрупп замеряли ЧСС после упражнений самостоятельно.

Контроль на занятии за дозированием нагрузки осуществлялся по ЧСС. После измерений ЧСС в развивающем разделе основной части занятия максимальная ЧСС регистрировалась в программе (ЧСС max - крайняя правая колонка Таблиц 17, 18, 19) с целью определения дозирования нагрузки в последующем занятии.

Контроль в процессе реализации экспериментальной методики:

- предварительный (тестирование исследуемых перед началом педагогического эксперимента);

- текущий (частота посещения занятий, правильность выполнения упражнений, нормирование физической нагрузки и контроль реакции организма после нее);

- итоговый контроль (тестирование исследуемых после педагогического эксперимента).

Также в начале, в конце педагогического эксперимента и через девять месяцев занятий исследуемых в поддерживающем режиме контролировались показатели артериального давления.

На основании ЧСС max в развивающей части основного раздела занятия и результатов комплексной ОФС (объективных и субъективных), в процессе I-II-го циклов производилось:

1. постепенное повышение количества повторений в серии (подходе) - с 10 до 12, 15 раз;

2. постепенное повышение количества серий и упражнений в программе занятий;

3. постепенное повышение веса груза.

Заключительный раздел (Таблица 16) на первом занятии проводился автором фронтальным методом, для всех участников подгруппы с одновременным показом и объяснением техники выполнения упражнений. Далее, участники подгрупп заключительную часть выполняли самостоятельно, под наблюдением и контролем автора.

Через 5-10 минут после окончания занятия проводилось измерение ЧСС и АД.

Таблица 9

Организация работы на занятиях по методике применения упражнений силовой направленности в динамическом режиме умеренной интенсивности с мужчинами среднего возраста 35-55 лет

Содержание занятия	Испытуемые - участники подгрупп ЭГ	Автор	Врач
Измерение ЧСС, АД (самоконтроль)	На первом занятии - обучение определения ЧСС (в том числе в процессе занятия за 6-10 секунд), САД, ДАД	На первом занятии - обучение самоконтролю (ЧСС, АД). Измерение 6-10 секунд сразу после выполнения упражнений основной части занятия.	Оказание инструктору (автору) помощи в ОФС участников исследования в начале и в конце каждого цикла, в обучении участников подгрупп самоконтролю. Контроль методической грамотности участников исследования в снятии показателей (ЧСС, АД), осуществление визуального и вербального наблюдения за состоянием здоровья испытуемых.
Вводно-подготовительная часть занятия	На первом занятии -фронтальным методом. Далее - самостоятельно, согласно программе.	На первом занятии - объяснения, показ, рассказ, подсчет. Контроль за техникой выполнения упражнений.
Основная часть занятия	На первом занятии - ознакомление, обучение упражнениям, далее самостоятельно, согласно индивидуальной программе	Контроль за техникой выполнения упражнений, регистрация максимальной ЧСС в программе и в текущем протоколе.
Заключительная часть занятия	На первом занятии - фронтальным методом, далее - самостоятельно.	На первом занятии - объяснения, показ, рассказ. Контроль за техникой выполнения упражнений.

2.4 Характеристика участников эксперимента

Основными признаками, характеризующими наличие начальной (пограничной) артериальной гипертензии у участников исследования, явились: