Алгоритм оценки режимов потребления кислорода по данным газоанализа ступенчатого теста и его реализация на платформе MATLAB Тимме Е.А.

Сглаженные данные ступенчатого теста VO 2, л/мин t,c

Когда проявляется медленный компонент

Трехфазная модель кинетики потребления кислорода

Трехфазная модель кинетики потребления кислорода при нагрузке

Основные параметры модели А - общая амплитуда потребления кислорода А 0 - уровень потребления кислорода в покое А 1 – амплитуда кардиологического компонента потребления кислорода τ 1 – временной параметр крутизны кардиофазы А 2 – амплитуда основной фазы потребления кислорода τ 2 – временной параметр крутизны основной фазы A 3 – амплитуда медленного компонента потребления кислорода τ 3 – временной параметр крутизны медленного компонента TD 1 – временная точка перехода кардиофазы в основную фазу TD 2 – временная точка перехода основной фазы в медленный компонент

График потребления О 2 при различных значениях параметра τ τ=30;40;50;60;70 τ -характерное время разворачивания аэробных процессов

Влияние тренировочной программы на кинетику потребления кислорода Изменение профиля под влиянием тренировок служит критерием эффективности тренировочной программы

Сравнение спортсменов с точки зрения кинетики потребления кислорода У разных спортсменов по-разному разворачиваются процессы потребления кислорода в ответ на одинаковый энергетический запрос

Реальные данные газоанализа ступенчатого теста Скорость дорожки - V = 12,5 км/ч VO 2, л/мин t,c

VO 2, л/мин t,c Результаты работы алгоритма определения параметром кинетики потребления кислорода

Вычисленные параметры трехфазной модели кинетики потребления O 2 А = 3.74 А 0 =0.22 А 1 =0.56 А 2 =2.49 A 3 =0.47 τ 1 = τ 2 =49.35 τ 3 =58.62 TD 1 =19.6 TD 2 =206.0

Оптимизационная задача Нахождение минимума в пространстве параметров TD 1 TD 2 S Проблема: нахождение глобального минимума

График и гистограмма распределения остатков S=9.84

Потребление кислорода во время нагрузки

Потребление кислорода после прекращения нагрузки

Идентификация системы по входу и выходу

Профили кинетического ответа мышечной и дыхательной систем

Идеальные модели

Реальные данные step-теста

Передаточная функция без запаздывания

Реальные данные ramp-теста (bbb) VO2 t

Временные интервалы N интервала

Вопросы Идентификация системы по различным протоколам (step, increment, ramp, increment- decrement, stochastic) Исследование шума (сглаживание) Сопоставимость результатов тестов для одного человека – поиск инвариантов Сопоставимость результатов тестов для группы обследуемых - – поиск инвариантов Разработка «золотого стандарта»

Направления дальнейших исследований и разработок Исследование новых явлений («замах» и т.д.) Разобраться со сглаживанием данных (вздох за вздохом) Разработка робастного алгоритма для анализа несглаженных данных потребления О 2 для равномерного и неравномерного временного шага Разработка аналогичного алгоритма при снижения нагрузки Исследование кинетики различных физиологических параметров для разнообразных профилей нагрузки Создание интерфейса и генерации итогового отчета с рекомендациями об обследовании Написание программы для автоматизированной обработки данных

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!