本發(fā)明涉及運(yùn)動(dòng)健身技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種科學(xué)運(yùn)動(dòng)健身指導(dǎo)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
中國競技體育在北京奧運(yùn)會(huì)上獲得了51枚金牌,名列金牌榜第一,取得了歷史性突破。在北京奧運(yùn)會(huì)、殘奧會(huì)總結(jié)表彰大會(huì)上,提出中國由體育大國向體育強(qiáng)國邁進(jìn)的目標(biāo)?！鞍l(fā)展體育運(yùn)動(dòng),增強(qiáng)人民體質(zhì)”是我國體育工作的指導(dǎo)方針,隨著我國社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人民生活水平明顯提高。然而,體力活動(dòng)減少、營養(yǎng)狀況過剩的生活方式也不可避免地給城鄉(xiāng)居民的體質(zhì)和健康帶來不利影響。
作為生活方式中的重要組成部分,體育鍛煉已成為提高公民健康水平中最積極、有效的方法,并已經(jīng)越來越受到體育界和醫(yī)學(xué)界的高度重視。與競技體育相比,我國的群眾體育科研工作相對(duì)較弱。因此,加強(qiáng)群眾體育科學(xué)研究工作,提高公民的科學(xué)健身意識(shí),進(jìn)而引導(dǎo)國民根據(jù)自身的體質(zhì)和健康狀況科學(xué)安排體育鍛煉,是我國體育科學(xué)研究中亟待解決的問題。我們?cè)趪覈耋w質(zhì)監(jiān)測(cè)研究工作基礎(chǔ)上,針對(duì)我國公民體育鍛煉缺少科學(xué)指導(dǎo)的現(xiàn)狀和體質(zhì)監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)的問題,研究和建立符合中國公民特點(diǎn)、適用不同人群、突出個(gè)性化特征的安全、有效的運(yùn)動(dòng)健身科學(xué)指導(dǎo)系統(tǒng),重點(diǎn)解決公民運(yùn)動(dòng)健身實(shí)際中“練什么”和“怎么練”的問題,科學(xué)指導(dǎo)我國國民的運(yùn)動(dòng)健身活動(dòng),為增強(qiáng)人民體質(zhì)、提高全民健康水平服務(wù)。
為了科學(xué)指導(dǎo)我國國民運(yùn)動(dòng)健身活動(dòng),在國家國民體質(zhì)研究工作基礎(chǔ)上,針對(duì)我國公民體育鍛煉缺少科學(xué)指導(dǎo)的現(xiàn)狀和國民體質(zhì)監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)的問題,研究和建立適合國民特點(diǎn)、突出個(gè)性化特征的安全、有效的運(yùn)動(dòng)健身科學(xué)指導(dǎo)系統(tǒng),為增強(qiáng)人民體質(zhì)、提高全民健康水平服務(wù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種科學(xué)運(yùn)動(dòng)健身指導(dǎo)系統(tǒng)，科學(xué)指導(dǎo)我國國民運(yùn)動(dòng)健身活動(dòng),為增強(qiáng)人民體質(zhì)、提高全民健康水平服務(wù)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種科學(xué)運(yùn)動(dòng)健身指導(dǎo)系統(tǒng)，包括運(yùn)動(dòng)前身體機(jī)能評(píng)價(jià)模塊、運(yùn)動(dòng)方式選擇模塊、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度確定模塊、運(yùn)動(dòng)時(shí)間確定模塊、運(yùn)動(dòng)頻度確定模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、中央處理器、運(yùn)動(dòng)方案生成模塊、顯示屏；將所述運(yùn)動(dòng)前身體機(jī)能評(píng)價(jià)模塊得到的人員信息數(shù)據(jù)存入所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，輸入到中央處理器，再將運(yùn)動(dòng)方式選擇模塊、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度確定模塊、運(yùn)動(dòng)時(shí)間確定模塊、運(yùn)動(dòng)頻度確定模塊確定的運(yùn)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)頻度輸入到中央處理器，通過運(yùn)動(dòng)方案生成模塊得到最終運(yùn)動(dòng)方案，通過顯示屏顯示出來。
進(jìn)一步地，在上述方案中，所述運(yùn)動(dòng)前身體機(jī)能評(píng)價(jià)模塊主要完成以下任務(wù)：
1)通過填寫信息問卷的方式收集人員基本信息，主要包括個(gè)人基本情況、身體健康狀況、體育鍛煉習(xí)慣和生活習(xí)慣4部分內(nèi)容。通過填寫調(diào)查問卷和問詢,可以比較全面地了解被測(cè)人員與參加規(guī)律性體育活動(dòng)相關(guān)信息,為評(píng)價(jià)其身體機(jī)能狀態(tài)和制定運(yùn)動(dòng)健身方案提供科學(xué)依據(jù)。
2)身體形態(tài)機(jī)能測(cè)試，對(duì)身高、體重、胸圍、腰圍、臀圍等身體形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，并派生計(jì)算得到身體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、腰臀圍比，通過身體機(jī)能檢查得到心率、血壓、血常規(guī)等血液指標(biāo)。
3)運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查，根據(jù)美國醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)的PAR-Q，以詢問的方式對(duì)被測(cè)人員進(jìn)行體力活動(dòng)準(zhǔn)備問卷調(diào)查,并結(jié)合我國居民參加體育活動(dòng)狀況進(jìn)行簡化,以問詢方式對(duì)被測(cè)人員進(jìn)行體力活動(dòng)準(zhǔn)備問卷調(diào)查。對(duì)于體力活動(dòng)準(zhǔn)備問卷的問題,如果被測(cè)者有任何一個(gè)問題回答“是”,即終止評(píng)價(jià)程序,不能繼續(xù)使用本系統(tǒng)。該被測(cè)者應(yīng)該根據(jù)自身狀況,由專業(yè)人員評(píng)定是否能夠進(jìn)行體育鍛煉,或進(jìn)入我們已經(jīng)建立的特殊人群運(yùn)動(dòng)健身指導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和安排體育活動(dòng)。在完成了體力活動(dòng)準(zhǔn)備問卷,并對(duì)所有問題的回答均為“否”后,可以進(jìn)行以下運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查。并測(cè)試其肌肉力量、肌肉耐力、身體柔韌性、反應(yīng)速度、心血管運(yùn)動(dòng)能力。
進(jìn)一步地，在上述方案中，所述運(yùn)動(dòng)方式選擇模塊中將各種運(yùn)動(dòng)方式根據(jù)運(yùn)動(dòng)形式、機(jī)體代謝特征和健身效果進(jìn)行分類，分為有氧耐力練習(xí)、中國傳統(tǒng)體育、力量練習(xí)、有氧體操、球類運(yùn)動(dòng)，并包含各個(gè)健身方式的特點(diǎn)及建議，以便供鍛煉者選擇。
并且根據(jù)健身目的推薦運(yùn)動(dòng)方式：
改善身體形態(tài)的運(yùn)動(dòng)方式主要以長時(shí)間、中低強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)為主,如慢跑、快走等,運(yùn)動(dòng)的時(shí)間要足夠長,才能取得運(yùn)動(dòng)效果。
改善身體機(jī)能的運(yùn)動(dòng)方式以中低強(qiáng)度為主的有氧耐力運(yùn)動(dòng)效果更好,其他如球類運(yùn)動(dòng)、有氧體操、中國傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式等也可以產(chǎn)生明顯效果。
提高身體素質(zhì)的運(yùn)動(dòng)方式，第一，增強(qiáng)肌肉力量的運(yùn)動(dòng)方式以力量練習(xí)為主,如練習(xí)全民健身路徑的綜合力量練習(xí)器械、啞鈴操等,還可以選擇各種球類運(yùn)動(dòng),如足球、籃球、排球、乒乓球、羽毛球、網(wǎng)球、門球、柔力球和地?cái)S球等。第二，提高肌肉耐力的運(yùn)動(dòng)方式以力量耐力練習(xí)為主,如登山、練習(xí)全民健身路徑中力量練習(xí)器械等,另外,傳統(tǒng)體育和球類運(yùn)動(dòng)也可以提高肌肉耐力,如太極拳(劍)、木蘭拳(劍)、籃球、足球、排球、乒乓球、羽毛球、網(wǎng)球等。第三，提高平衡能力的運(yùn)動(dòng)方式有,主要包括中國傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式中的太極拳(劍)、球類運(yùn)動(dòng)中的籃球、乒乓球、羽毛球、網(wǎng)球、柔力球等和登山等。第四，提高身體柔韌性的運(yùn)動(dòng)方式主要有,有氧體操和球類運(yùn)動(dòng),有氧健身操、各種有氧舞蹈、籃球、足球、乒乓球、羽毛球、網(wǎng)球等。第五，提高反應(yīng)能力的運(yùn)動(dòng)方式以球類運(yùn)動(dòng)為主,如乒乓球、羽毛球、籃球、足球、網(wǎng)球等,另外,有氧體操如秧歌、有氧健身操、各種有氧舞蹈等也可以明顯提高中老年人反應(yīng)能力。
進(jìn)一步地，在上述方案中，所述運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度確定模塊主要包括根據(jù)心率控制運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、根據(jù)心臟功能能力確定運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、根據(jù)主觀體力感覺(RPE)控制運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。
進(jìn)一步地，在上述方案中，所述運(yùn)動(dòng)時(shí)間確定模塊針對(duì)不同人員及不同運(yùn)動(dòng)方式所需要的的最佳運(yùn)動(dòng)時(shí)間進(jìn)行合理確定。如果體育鍛煉者屬于經(jīng)常參加體育鍛煉的人,每次運(yùn)動(dòng)時(shí)間為30～60min。如果是初次參加體育活動(dòng)者,建議按下列運(yùn)動(dòng)方式確定每次運(yùn)動(dòng)時(shí)間:第1周:10～15min；第2周:15～20min；第3周:20～25min；第4周及其以后:30～60min。
進(jìn)一步地，在上述方案中，所述運(yùn)動(dòng)頻度確定模塊根據(jù)有鍛煉習(xí)慣和初次參加鍛煉這兩種情況來合理安排運(yùn)動(dòng)頻度。對(duì)于有體育鍛煉習(xí)慣的人員,每周鍛煉頻率應(yīng)在3次以上。而對(duì)于初次參加體育鍛煉的人來說,要按照下列運(yùn)動(dòng)頻率安排體育鍛煉:第1周:1～2次；第2周:2～3次；第3周及其以后:3次以上。
進(jìn)一步地，在上述方案中，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)人員基本信息、身體形態(tài)指標(biāo)、身體機(jī)能指標(biāo)、運(yùn)動(dòng)機(jī)能等數(shù)據(jù)，以及存儲(chǔ)運(yùn)動(dòng)方案生成模塊生成的運(yùn)動(dòng)方案數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過廣泛調(diào)查、實(shí)驗(yàn)測(cè)試、科學(xué)分析、專家論證建立的科學(xué)運(yùn)動(dòng)健身指導(dǎo)系統(tǒng)，將運(yùn)動(dòng)前身體機(jī)能評(píng)價(jià)模塊得到的人員信息數(shù)據(jù)存入所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，輸入到中央處理器，再將確定下來的運(yùn)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)頻度等信息輸入到中央處理器，通過運(yùn)動(dòng)方案生成模塊得到最終運(yùn)動(dòng)方案，通過顯示屏顯示出來，該系統(tǒng)具有適合國民特點(diǎn)、突出個(gè)性化特征的安全、提供有效的運(yùn)動(dòng)健身科學(xué)指導(dǎo),為增強(qiáng)人民體質(zhì)、提高全民健康水平服務(wù)。
具體實(shí)施方式
一種科學(xué)運(yùn)動(dòng)健身指導(dǎo)系統(tǒng)，包括運(yùn)動(dòng)前身體機(jī)能評(píng)價(jià)模塊、運(yùn)動(dòng)方式選擇模塊、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度確定模塊、運(yùn)動(dòng)時(shí)間確定模塊、運(yùn)動(dòng)頻度確定模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、中央處理器、運(yùn)動(dòng)方案生成模塊、顯示屏；將所述運(yùn)動(dòng)前身體機(jī)能評(píng)價(jià)模塊得到的人員信息數(shù)據(jù)存入所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，輸入到中央處理器，再將運(yùn)動(dòng)方式選擇模塊、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度確定模塊、運(yùn)動(dòng)時(shí)間確定模塊、運(yùn)動(dòng)頻度確定模塊確定的運(yùn)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)頻度輸入到中央處理器，通過運(yùn)動(dòng)方案生成模塊得到最終運(yùn)動(dòng)方案，通過顯示屏顯示出來。
其中，所述運(yùn)動(dòng)前身體機(jī)能評(píng)價(jià)模塊主要完成以下任務(wù)：
1)通過填寫信息問卷(表1)的方式收集人員基本信息，主要包括個(gè)人基本情況、身體健康狀況、體育鍛煉習(xí)慣和生活習(xí)慣4部分內(nèi)容。通過填寫調(diào)查問卷和問詢,可以比較全面地了解被測(cè)人員與參加規(guī)律性體育活動(dòng)相關(guān)信息,為評(píng)價(jià)其身體機(jī)能狀態(tài)和制定運(yùn)動(dòng)健身方案提供科學(xué)依據(jù)。
2)身體形態(tài)機(jī)能測(cè)試，對(duì)身高、體重、胸圍、腰圍、臀圍等身體形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，并派生計(jì)算得到身體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、腰臀圍比，通過身體機(jī)能檢查得到心率、血壓、血常規(guī)等血液指標(biāo)。
3)運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查，根據(jù)美國醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)的PAR-Q，以詢問的方式對(duì)被測(cè)人員進(jìn)行體力活動(dòng)準(zhǔn)備問卷調(diào)查,并結(jié)合我國居民參加體育活動(dòng)狀況進(jìn)行簡化,以問詢方式對(duì)被測(cè)人員進(jìn)行體力活動(dòng)準(zhǔn)備問卷(表2)調(diào)查。對(duì)于體力活動(dòng)準(zhǔn)備問卷的問題,如果被測(cè)者有任何一個(gè)問題回答“是”,即終止評(píng)價(jià)程序,不能繼續(xù)使用本系統(tǒng)。該被測(cè)者應(yīng)該根據(jù)自身狀況,由專業(yè)人員評(píng)定是否能夠進(jìn)行體育鍛煉,或進(jìn)入我們已經(jīng)建立的特殊人群運(yùn)動(dòng)健身指導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和安排體育活動(dòng)。在完成了體力活動(dòng)準(zhǔn)備問卷,并對(duì)所有問題的回答均為“否”后,可以進(jìn)行以下運(yùn)動(dòng)機(jī)能檢查。并測(cè)試其肌肉力量、肌肉耐力、身體柔韌性、反應(yīng)速度、心血管運(yùn)動(dòng)能力。
其中，所述運(yùn)動(dòng)方式選擇模塊中將各種運(yùn)動(dòng)方式根據(jù)運(yùn)動(dòng)形式、機(jī)體代謝特征和健身效果進(jìn)行分類，分為有氧耐力練習(xí)、中國傳統(tǒng)體育、力量練習(xí)、有氧體操、球類運(yùn)動(dòng)，并包含各個(gè)健身方式的特點(diǎn)及建議，以便供鍛煉者選擇。
并且根據(jù)健身目的推薦運(yùn)動(dòng)方式：
改善身體形態(tài)的運(yùn)動(dòng)方式主要以長時(shí)間、中低強(qiáng)度的有氧運(yùn)動(dòng)為主,如慢跑、快走等,運(yùn)動(dòng)的時(shí)間要足夠長,才能取得運(yùn)動(dòng)效果。
改善身體機(jī)能的運(yùn)動(dòng)方式以中低強(qiáng)度為主的有氧耐力運(yùn)動(dòng)效果更好,其他如球類運(yùn)動(dòng)、有氧體操、中國傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式等也可以產(chǎn)生明顯效果。
提高身體素質(zhì)的運(yùn)動(dòng)方式，第一，增強(qiáng)肌肉力量的運(yùn)動(dòng)方式以力量練習(xí)為主,如練習(xí)全民健身路徑的綜合力量練習(xí)器械、啞鈴操等,還可以選擇各種球類運(yùn)動(dòng),如足球、籃球、排球、乒乓球、羽毛球、網(wǎng)球、門球、柔力球和地?cái)S球等。第二，提高肌肉耐力的運(yùn)動(dòng)方式以力量耐力練習(xí)為主,如登山、練習(xí)全民健身路徑中力量練習(xí)器械等,另外,傳統(tǒng)體育和球類運(yùn)動(dòng)也可以提高肌肉耐力,如太極拳(劍)、木蘭拳(劍)、籃球、足球、排球、乒乓球、羽毛球、網(wǎng)球等。第三，提高平衡能力的運(yùn)動(dòng)方式有,主要包括中國傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式中的太極拳(劍)、球類運(yùn)動(dòng)中的籃球、乒乓球、羽毛球、網(wǎng)球、柔力球等和登山等。第四，提高身體柔韌性的運(yùn)動(dòng)方式主要有,有氧體操和球類運(yùn)動(dòng),有氧健身操、各種有氧舞蹈、籃球、足球、乒乓球、羽毛球、網(wǎng)球等。第五，提高反應(yīng)能力的運(yùn)動(dòng)方式以球類運(yùn)動(dòng)為主,如乒乓球、羽毛球、籃球、足球、網(wǎng)球等,另外,有氧體操如秧歌、有氧健身操、各種有氧舞蹈等也可以明顯提高中老年人反應(yīng)能力。
所述運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度確定模塊主要包括根據(jù)心率控制運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、根據(jù)心臟功能能力確定運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、根據(jù)主觀體力感覺(RPE)控制運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。
所述運(yùn)動(dòng)時(shí)間確定模塊針對(duì)不同人員及不同運(yùn)動(dòng)方式所需要的的最佳運(yùn)動(dòng)時(shí)間進(jìn)行合理確定。如果體育鍛煉者屬于經(jīng)常參加體育鍛煉的人,每次運(yùn)動(dòng)時(shí)間為30～60min。如果是初次參加體育活動(dòng)者,建議按下列運(yùn)動(dòng)方式確定每次運(yùn)動(dòng)時(shí)間:第1周:10～15min；第2周:15～20min；第3周:20～25min；第4周及其以后:30～60min。
所述運(yùn)動(dòng)頻度確定模塊根據(jù)有鍛煉習(xí)慣和初次參加鍛煉這兩種情況來合理安排運(yùn)動(dòng)頻度。對(duì)于有體育鍛煉習(xí)慣的人員,每周鍛煉頻率應(yīng)在3次以上。而對(duì)于初次參加體育鍛煉的人來說,要按照下列運(yùn)動(dòng)頻率安排體育鍛煉:第1周:1～2次；第2周:2～3次；第3周及其以后:3次以上。
所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)人員基本信息、身體形態(tài)指標(biāo)、身體機(jī)能指標(biāo)、運(yùn)動(dòng)機(jī)能等數(shù)據(jù)，以及存儲(chǔ)運(yùn)動(dòng)方案生成模塊生成的運(yùn)動(dòng)方案數(shù)據(jù)。
通過10周體育鍛煉效果觀察,并結(jié)合研究結(jié)果,驗(yàn)證了慢跑快走、傳統(tǒng)體育、有氧體操、球類、游泳、登山登樓6種運(yùn)動(dòng)方式的健身效果,根據(jù)不同人群的健身目的推薦有針對(duì)性的運(yùn)動(dòng)方式；研究并確定了通過心率、心臟功能能力和主觀體力感覺控制運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的方法；明確了獲得理想體育鍛煉效果的每次運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間和每周參加體育活動(dòng)的頻度。
表1 運(yùn)動(dòng)健身科學(xué)指導(dǎo)系統(tǒng)人員基本信息問卷一覽表
表2 本研究體力活動(dòng)準(zhǔn)備問卷一覽表