DE60129972T2

DE60129972T2 - System zur bewertung und veränderung der physiologischen kondition eines individuums

Info

Publication number: DE60129972T2
Application number: DE60129972T
Authority: DE
Inventors: Irving I. Califon DARDIK; Stanley S. Livingston REISMAN
Original assignee: Lifewaves International Inc
Current assignee: Lifewaves International Inc
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2001-06-26
Publication date: 2008-05-08
Anticipated expiration: 2021-06-27
Also published as: WO2002003076A2; AU7148001A; EP1296595A2; JP2004502478A; EP1296595B1; ATE369791T1; US7013175B2; US20020198463A1; IL153589A0; US7228168B2; AU2001271480B2; US20020156386A1; US20030013979A1; US7151959B2; DE60129972D1; US20020156388A1; US7054678B2; IL153589A; WO2002003076A3; US20020156387A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Diese Erfindung betrifft im allgemeinen Systeme zur Bewertung und Veränderung der physiologischen Kondition eines Individuums. Insbesondere betrifft diese Erfindung Systeme zur Bewertung und Veränderung der physiologischen Kondition eines Individuums durch Analyse von Herzfrequenzdaten, die gesammelt werden, während das Individuum gemäß eines Trainingsprogramms trainiert.
Die menschliche physiologische Kondition ist das Resultat komplexer Wechselwirkungen zwischen verschiedenen zugrundeliegenden Phänomenen, die innerhalb sowie außerhalb des menschlichen Körpers auftreten. Zum Beispiel ist die Herzaktivität eine Summierung komplexer Wechselwirkungen zwischen verschiedenen inneren Phänomenen, wie muskulären, neurologischen, vaskulären, pulmonalen, endokrinen, chemischen und zellulären Phänomenen. Die Herzaktivität reagiert auch auf äußere Verhaltensaktivität, wie körperliche Aktivität, die einen Energieaufwand und Erholung verursacht, und auf natürlich auftretende Umgebungsphänomene, wie Tag-Nacht-Zyklen, Mondzyklen und Witterungsbedingungen.
Eine perspektivische Ansicht der menschlichen Physiologie ermöglicht es einem, die physiologischen Abläufe in Form von Wellenphänomenen zu beschreiben, die aus einer Überlagerung anderer zugrundeliegender Wellenphänomene bestehen. Zum Beispiel manifestiert sich die Herzaktivität durch sich wiederholende Pulsschläge des Herzens als Herzwelle. Die Herzwelle ist ein Resultat einer Überlagerung vieler zugrundeliegender Wellen (d.h. Zyklen), die Verhaltenswellen (z.B. Energieaufwand- und Erholungszyklen als Reaktion auf körperliche Aktivität), Umgebungswellen (z.B. Tag-Nacht-Zyklen) und innere Wellen (z.B. molekularbiologische, zelluläre und chemische Zyklen) umfassen.
Die Herzfrequenzvariabilität (d.h. die Variation der Herzfrequenz eines Individuums) ist eine andere Erscheinungsform der überlagerten Effekte verschiedener endogener und exogener Phänomene auf die menschliche Physiologie. Eine verminderte Herzfrequenzvariabilität ist mit abnormalen physiologischen Bedingungen und einer erhöhten Mortalität verbunden. Behandlungen, die die Herzfrequenzvariabilität in einem Individuum erhöhen, dienen sowohl therapeutischen als auch prophylaktischen Zwecken. Dardik führt in den US-Patenten Nr. 5,007,430, 5,800,737 , 5,163,439 und 5,752,521 , die hiermit in vollen Umfang als Referenz aufgenommen werden, die Wellenatur der Herzaktivität näher aus.
Gegenwärtige Verfahren zur Analyse der Herzaktivität sind jedoch unzulänglich, da sie nicht die klinischen Eigenschaften von Herzwellen mit der Absicht analysieren, Details ihrer überlagerten Wellenstruktur zu enträtseln. Beim Fehlen von quantitativen Informationen über die klinischen Eigenschaften der Herzwellen ist es schwierig, eine vollständige oder genaue Bewertung der physiologischen Kondition eines Individuums bereitzustellen und individuell zugeschnittene Trainingsprogramme zu erstellen. Zum Beispiel beruhen die meisten Verfahren zum Bestimmen von Trainingsprogrammen häufig eher auf allgemeinen Kriterien, wie dem Alter, als auf der tatsächlichen physiologischen Kondition eines Individuums.
Es wäre daher wünschenswert, Systeme und Verfahren zu erhalten, die Herzwellen vollständiger und quantitativ charakterisieren.
Es wäre ferner wünschenswert, Herzwellen in einer Weise zu charakterisieren, die ein genaues quantitatives Maß für die physiologische Kondition eines Individuums bereitstellt.
Es wäre außerdem wünschenswert, individuell zugeschnittene Trainingsprogramme zur Veränderung der physiologischen Konditi on eines Individuums auf der Grundlage eines quantitativen Maßes erstellen zu können.
Zusammenfassung und Aufgaben der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Systeme für eine detaillierte Charakterisierung von Herzwellen bereitzustellen, die eine verhältnismäßig vollständige Bewertung der physiologischen Kondition eines Individuums ermöglichen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, quantitative Maße für die physiologische Kondition eines Individuums auf der Grundlage einer detaillierten Charakterisierung der zyklischen Eigenschaften von Herzwellen bereitzustellen.
Es ist außerdem eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Systeme zur Erzeugung individuell zugeschnittener Trainingsprogramme bereitzustellen, die unabhängig von allgemeinen Kriterien, wie dem Alter, sind und stattdessen auf experimentell bestimmten Maßen beruhen.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Systeme zur Erzeugung individuell zugeschnittener Trainingsprogramme bereitzustellen, die auf diesen Maßen beruhen, mit dem Ziel der Erhöhung der Herzfrequenzvariabilität.
Diese Aufgaben werden mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.
Diese und andere Aufgaben der Erfindung werden gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung gelöst, indem Systeme zur Bewertung der physiologischen Kondition eines Individuums bereitgestellt werden, indem Zyklusparameter aus einer Aufzeichnung des zeitlichen Verlaufs von Herzfrequenzdaten gewonnen werden, wobei diese gesammelt werden, während ein Individuum gemäß eines Trainingsprogramms trainiert. Während des Trainings weist die Herzwelle des Individuums als Reaktion auf Zyklen körperlicher Aktivität Energieaufwands- und Erholungszyklen auf. Die Zyklusparameter, die relevante Informationen enthalten, können diskrete Parameter und formspezifische Parameter umfassen. Diskrete Parameter umfassen zum Beispiel maximale, minimale und Ruheherzfrequenzen, sowie Steigung, Gefälle und Grundliniensteilheit. Die formspezifischen Parameter (die im folgenden erläutert werden) können verwendet werden, um die Formen der Abschnitte des zeitlichen Verlaufs zu charakterisieren, von denen angenommen wird, daß sie physiologisch wichtige Informationen enthalten. Beruhend auf diesen Parametern kann die physiologische Kondition eines Individuums quantitativ bestimmt werden (z.B. in einem Herzwellenindex oder einem Leistungsindex), was einige oder alle relevanten physiologischen Informationen einschließen kann, die in einem zeitlichen Verlauf enthalten sind.
Die quantitative Leistungsziffer kann verwendet werden, um den Fortschritt eines Individuums unter einem Trainingsprogramm zu beurteilen und um individuell zugeschnittene Trainingsprogramme zur Veränderung der physiologischen Kondition eines Individuums zu entwerfen. Wenn sie verwendet werden, verändern Trainingsprogramme die Kondition des Individuums, indem sie die Herzwelle mit dem Ziel der Erhöhung der Herzfrequenzvariabilität eines Individuums verändern. Eine individualisierte Herzwellenformung kann erfindungsgemäß durch die Anwendung der Prinzipien zur therapeutischen Behandlung und biorhythmischen Rückkopplung erzielt werden, die durch Dardik, US-Patente Nr. 5,800,737 , 5,752,521 , 5,163,439 und 5,007,430 gelehrt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Trainingsprogramm mit mindestens einer Trainingseinheit, die einen oder mehrere Trainingszyklen enthält, zur Bewertung der physiologischen Kondition eines Individuums verwendet. Die Herzfrequenz eines Individuums wird während der Trainingseinheit überwacht, und der zeitliche Verlauf der Herzfrequenz wird in einer elektronischen Datei aufgezeichnet. Dann wird dieser zeitliche Verlauf analysiert, um einen oder mehrere Zyklusparameter zu bestimmen, wie eine Spitzenherzfrequenz, eine minimale Herzfrequenz, eine Ruheherzfrequenz und eine Grundliniensteilheit. Diese Parameter können dann verwendet werden, um einen Herzwellenindex zu bestimmen, der die physiologische Kondition eines Individuums anzeigt.
Zusätzliche Parameter, wie Parabelkoeffizienten, die die Form eines oder mehrerer Abschnitte des zeitlichen Verlaufs charakterisieren, können ebenfalls erhalten werden. Diese Parameter können auch in den Herzwellenindex oder eine andere Leistungsziffer aufgenommen werden.
Gemäß eines anderen Aspekts dieser Erfindung ermöglicht das System eine quantitative Bestimmung der physiologischen Kondition oder Leistungsfähigkeit eines Individuums, die verwendet werden kann, um ein Trainingsprogramm zu bestimmen. Zum Beispiel wird ein Individuum einem Trainingstest unterzogen, um die anfängliche physiologische Leistungsfähigkeit zu bestimmen. Während des Tests wird die Herzfrequenz des Individuums überwacht und vorzugsweise in Form einer elektronischen Datei gespeichert. Der Test umfaßt typischerweise mindestens einen, und vorzugsweise mehrere Trainingszyklen, einschließlich eines Zyklus mit maximaler Anstrengung, in dem das Individuum versucht, bis zur maximalen Leistungsfähigkeit des Individuums zu trainieren. Es werden dann durch Analyse der Herzfrequenzdaten Zyklusparameter erhalten. Die Zyklusparameter (wie jene, die den Zyklus mit maximaler Anstrengung charakterisieren) können in eine Leistungsziffer aufgenommen werden. Dann kann ein individualisiertes Trainingsprogramm erzeugt werden, wobei ein Algorithmus verwendet wird, der die Leistungsziffer, oder direkt die Zyklusparameter mit Trainingsprogrammen in Beziehung setzt.
Gemäß der Prinzipien der vorliegenden Erfindung weist ein System zur Bewertung der physiologischen Kondition oder Leistungsfähigkeit eines Individuums mindestens eine elektronische Überwachungsvorrichtung, eine Aufzeichnungsvorrichtung und einen Analysator auf. Die Überwachungsvorrichtung überwacht die Herzfrequenz eines Individuums. Die Aufzeichnungsvorrichtung zeichnet den zeitlichen Verlauf der Herzfrequenz des Individuums in einer elektronischen Datei auf. Der Analysator analysiert die elektronische Datei, wobei er eine oder mehrere Routinen (d.h. Prozeduren, Programme oder Algorithmen) verwendet, um zum Beispiel mindestens einen Zyklusparameter, wie eine Spitzenherzfrequenz, eine maximale Herzfrequenz, eine minimale Herzfrequenz, eine Steigung, ein Gefälle und eine Grundliniensteilheit zu bestimmen. Der Analysator kann Formparameter ableiten, indem er eine oder mehrere Parabeln oder andere mathematische Modelle an Abschnitte des zeitlichen Verlaufs anpaßt, und kann beruhend auf den bestimmten Zyklusparametern eine Leistungsziffer bestimmen.
Gemäß eines anderen Aspekts dieser Erfindung können elektronische Netzwerke, wie das Internet verwendet werden, um aus der Ferne Daten zu empfangen und Informationen an das Individuum zu liefern.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen und des Anhangs
Die obigen und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei Betrachtung der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich, wobei sich gleiche Bezugszeichen überall auf dieselben Teile beziehen. Es zeigen:
1 ein schematisches Blockdiagramm eines veranschaulichenden Systems, das erfindungsgemäß aufgebaut ist;
2 ein veranschaulichendes Trainingsprogramm, das erfindungsgemäß erzeugt und verwendet werden kann;
3 einen veranschaulichenden zeitlichen Verlauf von Herzfrequenzdaten, die erfindungsgemäß während einer Trainingseinheit gesammelt werden;
3a einen veranschaulichenden zeitlichen Verlauf von Herzfrequenzdaten, die erfindungsgemäß während einer Trainingseinheit gesammelt werden;
4 einen veranschaulichenden oberen Abschnitt eines Zyklus in einem zeitlichen Verlauf, der eine veranschaulichende theoretische Parabel umfaßt, die erfindungsgemäß daran angepaßt worden ist;
5 zwei veranschaulichende obere Abschnitte eines zeitlichen Verlaufs, die jeweils einer anormalen physiologischen Kondition entsprechen und zwei veranschau lichende theoretische Parabeln umfassen, die erfindungsgemäß daran angepaßt worden sind;
6a, 6b und 6c drei veranschaulichende zeitliche Verläufe, die kumulierte Ruheabschnitte mit veränderlichen Parabolizitätsgraden aufweisen, die guten, mäßigen bzw. schlechten physiologischen Konditionen entsprechen;
7 eine veranschaulichende Nachschlagtabelle, die erfindungsgemäß verwendet werden kann; und
8 ein veranschaulichendes Trainingsprogramm, das erfindungsgemäß erzeugt worden ist;
9 einen Ablaufplan eines Prozesses, der erfindungsgemäß verwendet wird, um Zyklusparameter aus einem zeitlichen Verlauf zu gewinnen;
10 einen Ablaufplan eines Prozesses, der erfindungsgemäß verwendet wird, um Formparameter aus oberen Abschnitten eines zeitlichen Verlaufs zu gewinnen;
11 einen Ablaufplan eines Prozesses, der erfindungsgemäß verwendet wird, um Formparameter aus Ruheabschnitten eines zeitlichen Verlaufs zu gewinnen; und
Anhang A tatsächliche erfindungsgemäße Trainingsprogramme, die für Individuen mit Nennleistungsindizes, die von 120 bis 180 Einheiten reichen, geeignet sind.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Damit die hierin beschriebene Erfindung völlig verstanden werden kann, wird die folgende detaillierte Beschreibung dargelegt.
1 zeigt veranschaulichende Systeme zur Bewertung der physiologischen Kondition eines Individuums während der Ausführung eines Trainingsprogramms. Es wird ein Individuum 10 gezeigt, das auf einer Trainingsvorrichtung 20 trainiert. Die Trainingsvorrichtung 20 kann zum Beispiel eine Laufbandmaschine, ein Trampolin, ein Standfahrrad oder irgendeine andere geeignete Trainingsvorrichtung sein. Die Trainingsvorrichtung 20 ist jedoch optional, da das Training ohne die Hilfe einer Trai ningsvorrichtung geschehen kann (z.B. Rennen, Jogging, Springen, Gehen, Bewegen von Armen und Schultern oder Schwingen der Beine). Eine elektronische Überwachungsvorrichtung 30 überwacht die Herzfrequenz des Individuums 10.
Die Überwachungsvorrichtung 30 kann jede kommerziell erhältliche Einheit sein, die die Herzfrequenz mißt und durch die Verbindung 50 Herzfrequenzdaten zur Aufzeichnungsvorrichtung 40 überträgt. Die Verbindung 50 kann zum Beispiel eine magnetische Verbindung, ein drahtloses Übertragungssystem, oder irgendein anderes elektronisches oder elektromagnetisches Netzwerk sein. Die Überwachungsvorrichtung 30 kann durch die Verbindung 50 mit einer Benutzerschnittstelle 60 verbunden sein. Die Schnittstelle 60 kann an Benutzer sichtbare, hörbare oder fühlbare Informationen hinsichtlich der Herzfrequenz oder irgendeine andere Art von Daten liefern. Die Aufzeichnungsvorrichtung 40 kann zum Beispiel ein Drucker, ein Schreiber oder eine andere Vorrichtung (oder eine Kombination von Vorrichtungen) sein, die den zeitlichen Verlauf in einer elektronischen Datei 70 aufzeichnen kann.
Die Überwachungsvorrichtung 30, die Aufzeichnungsvorrichtung 40, die Verbindung 50 und die Schnittstelle 60 können als eine integrierte Herzüberwachungs- und Aufzeichnungseinheit kommerziell erhalten werden (wie das Modell Polar M52 oder Model Polar NV, die unter dem Markenzeichen POLAR^TM durch Polar Electro Inc., Woodbury, New York vertrieben werden). Eine Verbindung 80 verbindet die Aufzeichnungsvorrichtung 40 mit dem Analysator 90, und kann sich nahe bei oder entfernt von der Trainingsvorrichtung 20 befinden. Gemäß einer Ausführungsform, und wie in 1 gezeigt, kann die Verbindung 80 eine Uhrableseschnittstelle 81 (wie das „Polar Advantage Interface System" Model 900622K, das unter dem Markenzeichen POLAR^TM ebenfalls durch Polar Electro Inc. vertrieben wird), einen Personalcomputer 82 und eine Internet-Verbindung 83 aufweisen. Selbstverständlich kann die Verbindung 80 ein beliebiges elektronisches Netzwerk sein, das die Aufzeichnungsvorrichtung 40 mit dem Analysator 90 zur Datenübertragung verbindet.
Der Analysator 90 kann eine oder mehrere elektronische Rechenvorrichtungen, vorzugsweise programmierbare Rechenvorrichtungen aufweisen (wie das Modell HP-VEE, das durch Hewlett Packard Company, Palo Alto, Kalifornien vertrieben wird). Eine Analyse wird in einigen Fällen eine manuelle Berechnung oder Bewertung umfassen. Der Analysator 90 analysiert die elektronische Datei 70, die mindestens einen zeitlichen Verlauf der Herzfrequenz enthält, um mindestens einen Trainingszyklusparameter zu bestimmen (z.B. die maximale Herzfrequenz). Beruhend auf diesem Parameter kann der Analysator 90 einen Herzwellenindex berechnen, der die physiologische Kondition eines Individuums anzeigt.
2 zeigt ein veranschaulichendes Trainingsprogramm 200, das eine Trainingseinheit 201 umfaßt. 3 zeigt einen entsprechenden veranschaulichenden zeitlichen Verlauf 300 einer Herzfrequenz eines Individuums bei einem Training gemäß Einheit 201. Die Trainingseinheit 201 umfaßt fünf aufeinanderfolgende Trainingszyklen 210-214 mit zunehmender Schwierigkeit, wobei jeder der Zyklen 210-214 mit im allgemeinen zunehmenden Sollherzfrequenzen 215-219 verbunden ist. Selbstverständlich kann eine Trainingseinheit gemäß dieser Erfindung mehr oder weniger als fünf Zyklen umfassen und müssen sich die Sollherzfrequenzen nicht monoton erhöhen.
In jedem der Trainingszyklen 210-214 wird erwartet, daß das Individuum eine körperliche Aktivität beginnt und die Aktivität über eine erste Zeitspanne 222 im Bestreben fortsetzt, die Herzfrequenz auf eine der jeweiligen Sollherzfrequenzen 215-219 zu erhöhen. Die Zeitspanne 222 kann fest oder variabel sein. Vorzugsweise ist die Zeitspanne 222 variabel, weist jedoch eine obere Zeitbegrenzung auf. Wenn die Zeitspanne 222 variabel ist und eine obere Zeitbegrenzung aufweist (z.B. der variable Zyklus 214), trainiert das Individuum nur bis entweder die Sollherzfrequenz oder die obere Zeitbegrenzung erreicht wird. Vor zugsweise beträgt die obere Zeitbegrenzung etwa eine Minute. Wenn jedoch die Zeitspanne 222 festgelegt ist, trainiert das Individuum für eine feste Zeitdauer, selbst wenn die Herzfrequenz eines Individuums die Sollherzfrequenz über- oder unterschreitet. Wenn die Zeitspanne 222 festgelegt ist, liegt sie vorzugsweise zwischen etwa 30 Sekunden und etwa 90 Sekunden, und beträgt bevorzugter etwa eine Minute (z.B. Zyklen 210-213).
Ein Typ eines variablen Zyklus ist ein Spitzenzyklus. Im Spitzenzyklus 214 (der als „S" dargestellt wird), trainiert ein Individuum so energisch wie möglich, um die Sollherzfrequenz 219 in einer so kurzen Zeit wie möglich zu erreichen. Folglich hängt die tatsächlich Zeitspanne von der Kondition des Individuums ab.
In jedem Zyklus 210-214 ruht das Individuum nach der anfänglichen Zeitspanne 222 während einer Zeitspanne 223 aus, indem es die körperliche Aktivität allmählich abschwächt, oder vorzugsweise abrupt einstellt. Auch die Zeitspanne 223 kann fest oder variabel sein. Vorzugsweise ist die Zeitspanne 223 variabel und endet, wenn sich die Herzfrequenz im wesentlichen stabilisiert (d.h. sich einpendelt). Eine Herzfrequenz kann als „stabilisiert" angesehen werden, wenn sich die Herzfrequenz über eine vorgegebene Zeitspanne weniger als einen bestimmten Betrag ändert. Zum Beispiel kann eine Herzfrequenz als stabilisiert angesehen werden, wenn sich die Herzfrequenz über ein Intervall, wie ein Intervall von einer Minute, um weniger als etwa 3 Schläge/min. ändert.
Die Trainingseinheit 201 kann dazwischenliegende Ruheperioden 224 zwischen aufeinanderfolgenden Trainingszyklen 210-214 aufweisen. Es kann auch eine zusätzliche dazwischenliegende Ruheperiode 224 vor einer Nachtrainingserholungsperiode 225 eingefügt werden. Die Ruheperioden 221, 224 und 225 können eine feste Dauer aufweisen oder können durch die Leistung des Individuums durch die Zeitdauer bestimmt werden, die erforderlich ist, damit sich die Herzfrequenz im wesentlichen stabilisiert.
Ein zeitlicher Verlauf kann Herzfrequenzdaten enthalten, die über eine beliebige Zeitspanne gesammelt werden, die zum Beispiel von einigen Sekunden bis zu mehreren Tagen reicht. Folglich kann ein zeitlicher Verlauf Daten enthalten, die über einen einzigen oder mehrere Trainingszyklen, Einheiten oder Programme gesammelt werden. 3 zeigt einen veranschaulichenden zeitlichen Verlauf 300 einer Herzfrequenz eines Individuums während der Trainingseinheit 201. Der Verlauf 300 umfaßt einen Vortrainingsabschnitt 310, der die Herzfrequenz während der Zeitspanne 221 repräsentiert. Während der Zeitspanne 221 kann das Individuum ruhig bleiben, sich an die Trainingsvorrichtung 20 und die Umgebung gewöhnen, und es ermöglichen, daß sich die Herzfrequenz mehrere Minuten lang stabilisiert, bevor ein Trainingszyklus angefangen wird. Es wird angenommen, daß der Abschnitt 310 Informationen über die Ruheherzfrequenz des Individuums enthält und als eine Bezugs- oder Grundlinienherzfrequenz dienen kann, aufgrund derer Änderungen der physiologischen Kondition eines Individuums zum Beispiel infolge des Trainings zu bewerten sind.
Jeder der Abschnitte 320 repräsentiert eine steigende Herzfrequenz während jeder der Zeitspannen 222 (2). Es wird angenommen, daß jeder der Abschnitte 320 physiologische Informationen über die Fähigkeit des Individuums enthält, eine zunehmende Belastung auszuhalten.
Jeder der Abschnitte 330 repräsentiert einen Abschnitt eines Trainingszyklus, in dem die Herzfrequenz des Individuums fällt. Die Herzfrequenz zeigt häufig am Ende des Abschnitts 330 eine natürliche Überschwingerscheinung, wobei diese typischerweise unter eine anfängliche Grundlinienherzfrequenz (vor den Zyklen 210-214) fällt. Nach dem Überschwingen erholt sich die Herzfrequenz normalerweise auf eine neue Grundlinienherzfrequenz. Es wird angenommen, daß der Abschnitt 330 physiologische Informationen über die Kurzzeitfähigkeit des Individuums enthält, sich von einer Belastung zu erholen.
Jeder der oberen Abschnitte 325 repräsentiert die Herzfrequenz beim Übergang zwischen den Perioden 222 und 224, die ungefähr den zeitlichen Verlaufsabschnitten 320 und 330 entsprechen. In jedem der Zyklen 210-214 erreicht das Individuum eine Spitzen- (d.h. maximale) Herzfrequenz während des oberen Abschnitts 325. Es ist festgestellt worden, daß Spitzenherzfrequenzen ein wesentliches. Maß der physiologischen Kondition eines Individuums sind.
Jeder der Abschnitte 340 repräsentiert die Herzfrequenz während Stabilisierungsperioden 224, die es ermöglichen, daß sich die Herzfrequenz eines Individuums zwischen den Zyklen 210-214 stabilisiert. Es wird angenommen, daß die Abschnitte 340 physiologische Informationen über Verschiebungen der Ruheherzfrequenzen auf neue Grundlinienniveaus als Reaktion auf Trainingszyklen 210-214 enthalten.
Der Abschnitt 350 repräsentiert die Herzfrequenz während einer Nachtrainingserholungsperiode 225. Es wird angenommen, daß der Abschnitt 350 physiologische Informationen über die Fähigkeit eines Individuums enthält, sich von den kumulierten Wirkungen der Trainingszyklen 210-214 zu erholen, einschließlich jeder Verschiebung der Grundlinienherzfrequenzen.
Eine Bewertung der physiologischen Kondition eines Individuums kann quantitativ in einer Leistungsziffer bestimmt werden (z.B. einem Herzwellenindex). Diese Ziffer kann einige oder alle relevanten physiologischen Informationen enthalten, die in einem zeitlichen Verlauf der Herzfrequenz enthalten sind, einschließlich irgendwelcher der hierin erläuterten Zyklusparameter. Ein Herzwellenindex ist zum Beispiel ein einzelnes Maß, das verwendet werden kann, um eine Bewertung der physiologischen Kondition zusammenzufassen. Der Herzwellenindex kann auch regelmäßig bestimmt und verwendet werden, um den Fortschritt eines Individuums unter einem Trainingsprogramm zu beurteilen. Die Verwendung einer oder mehrerer quantitativer Leistungsziffern ermöglicht eine genaue Bestimmung von Ursache und Wirkung von Änderungen, die in der physiologischen Kondition eines In dividuums beruhend auf einer Trainingsroutine stattfinden. Wie im folgenden vollständiger erläutert wird, können Trainingsprogramme für ein Individuum so gestaltet werden, daß sie spezifische Veränderungen des Herzwellenindex eines Individuums bewirken.
Informationen, die in einem zeitlichen Verlauf enthalten sind, können durch Zyklusparameter (wie Spitzenherzfrequenzen, minimale Herzfrequenzen, Steigung und Gefälle) gekennzeichnet werden, die während eines oder mehrerer Trainingszyklen in einem Trainingsprogramm erzielt werden. Andere Zyklusparameter, wie Grundliniensteilheit und Ruheherzfrequenzen können verwendet werden, um Vortrainings-, dazwischenliegende und Nachtrainingsruheperioden zu charakterisieren.
Informationen, die in einem zeitlichen Verlauf enthalten sind, können ferner durch formspezifische Zyklusparameter gekennzeichnet werden, die die Formen von Abschnitten des zeitlichen Verlaufs beschreiben. Diese Formparameter können in den Herzwellenindex aufgenommen werden. Zum Beispiel können Zyklusparameter, die die Parabolizität eines oberen Abschnitts oder eines Ruheabschnitts beschreiben, verwendet werden, um einen Herzwellenindex zu bestimmen. Überdies können mehrere Formparameter in Kombination verwendet werden. Zum Beispiel können Parabelkoeffizienten in Kombination mit Grundliniensteilheit verwendet werden.
Ein zeitlicher Verlauf kann analysiert werden, um eine maximale Herzfrequenz zu bestimmen, die durch das Individuum im Verlauf einer Trainingseinheit erzielt wird. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dient diese maximale Frequenz als der Herzwellenindex, der verwendet wird, um die Sollherzfrequenzen in einem individuell zugeschnittenen Trainingsprogramm zu bestimmen.
Ein zeitlicher Verlauf kann ferner analysiert werden, um andere Zyklusparameter zu bestimmen, wie eine Steigung S_up, ein Gefälle S_down, eine Spitzenherzfrequenz R_peak und eine minimale Herzfrequenz R_min. 3a zeigt einen veranschaulichenden Zyk lus 214 des zeitlichen Verlaufs 300. Es wird eine Anfangsherzfrequenz R₀ bestimmt, indem die Herzfrequenz zur Zeit t₀ beim oder um den Start der Spanne 222 bestimmt wird. Die Spitzenherzfrequenz R_peak und eine entsprechende Zeit t₅ werden bestimmt, indem der höchste Herzfrequenzwert im oberen Abschnitt 325 festgestellt wird. Die Zeit t₅ befindet sich häufig bei oder um das Ende der Spanne 222, zu welcher Zeit die Sollherzfrequenz erreicht worden ist. Die minimale Herzfrequenz R_min und die entsprechende Zeit t₆ werden bestimmt, indem der niedrigste Herzfrequenzwert im Abschnitt 330 festgestellt wird. Die Zeit t₆ befindet sich häufig bei oder um das Ende der Spanne 223, zu welcher Zeit die Herzfrequenz sich stabilisiert hat.
Die Steigung kann als Ableitung, wobei zum Beispiel die Änderung der Herzfrequenz von R₀ zu R_peak über den gesamten Abschnitt 320 (der der Zeitspanne 222 entspricht) verwendet wird, im wesentlichen berechnet werden gemäß: Sup = (Rpeak – R0)/(t5 – t0)
Das Gefälle kann ebenfalls als Ableitung, wobei zum Beispiel die Änderung der Herzfrequenz von R_peak auf R_min verwendet wird, im wesentlichen berechnet werden gemäß: Sdown = (Rpeak – Rmin)/(t6 – t5)
Selbstverständlich können erfindungsgemäß andere Formulierungen der Steigung und des Gefälles verwendet werden. Zum Beispiel kann eine Steigung berechnet werden, indem zuerst ein Segment des Abschnitts 320 ermittelt wird, das im wesentlichen linear ist. Ein solcher im wesentlichen linearer Abschnitt wird in 3a als das Segment zwischen den Herzfrequenzen R₁ und R₂ gezeigt, die den Zeiten t₁ bzw. t₂ entsprechen. Die Steigung S_up kann berechnet werden gemäß: Sup = (R2 – R1)/(t2 – t1)
Entsprechend kann das Gefälle S_down berechnet werden, indem zuerst ein Segment des Abschnitts 330 ermittelt wird, das im wesentlichen linear ist, wie das Segment zwischen den Herzfrequenzen R₄ und R₅, die den Zeiten t₃ bzw. t₄ entsprechen. Das Gefälle S_down kann berechnet werden gemäß: Sdown = (R4 – R5)/(t4 – t3)
Ein Herzwellenindex kann unter Verwendung eines oder mehrerer dieser Zyklusparameter bestimmt werden. Zum Beispiel kann der Herzwellenindex HWI als eine gewichtete Summe von mindestens zwei aus Steigung S_up, Gefälle S_down, Spitzenherzfrequenz R_peak und minimaler Herzfrequenz R_min definiert werden, zum Beispiel gemäß: HWI = a Rpeak + b Sup + C Sdown + d Rmin wobei a, b, c und d Gewichtungsfaktoren sind, die positiv, null oder negative Zahlen sein können.
Zum Beispiel kann ein Herzwellenindex eine direkte lineare Summe aus Steigung S_up, Gefälle S_down und Spitzenherzfrequenz R_peak sein. In diesem Fall werden die Gewichtungsfaktoren a, b, und c gleich 1 gesetzt, und der Faktor d ist gleich null: HWI = Rpeak + Sup + Sdown
Selbstverständlich kann je nach Beschaffenheit oder Eigenschaften der besonderen Größen, die gemessen werden, jede günstige Formulierung verwendet werden.
Ein Herzwellenindex könnte auch einen oder mehrere andere Zyklusparameter aufnehmen, die Vortrainings-, dazwischenliegende und Nachtrainingsruheabschnitte charakterisieren, die aus dem zeitlichen Verlauf bestimmt werden. Zum Beispiel kann eine Ruheherzfrequenz R_rest verwendet werden, um irgendeinen der Ruheabschnitte 310, 340 und 350 zu charakterisieren. Die Ruheherzfrequenz R_rest kann zum Beispiel bestimmt werden, indem der Durchschnitt der Herzfrequenz gebildet wird, nachdem sie sich im wesentlichen stabilisiert hat. Ferner kann zum Beispiel eine Grundliniensteilheit S_base verwendet werden, um irgendeinen oder irgendeine Kombination der Ruheabschnitte zu charakterisieren. (Eine Kombination der Ruheabschnitte kann zum Beispiel aus allen Abschnitten 310, 340 und 350 bestehen). Die Grundliniensteilheit S_base kann berechnet werden, indem die Änderung der Herzfrequenz während eines oder mehrerer Ruheabschnitte in einer Weise bestimmt wird, die zur oben beschriebenen Bestimmung der Steigungen und Gefälle analog ist.
Folglich kann der Herzwellenindex irgendeine Funktion der Zyklusparameter sein: HWI = Funktion(Zyklusparameter).
Ein Herzwellenindex kann zum Beispiel gleich der Differenz der Ruheherzfrequenzen sein, die aus den Abschnitten 310 und 350 bestimmt werden.
9 zeigt einen Ablaufplan eines Prozesses 900 einer Ausführungsform, die verwendet wird, um einen zeitlichen Verlauf zu analysieren, der in einer elektronischen Datei enthalten ist. Der Prozeß 900 beginnt bei Schritt 910, indem eine elektronische Datei zur Analyse ausgewählt oder empfangen wird. Danach können in Schritt 920 irgendwelche Dateivorsätze, die an die elektronische Datei angefügt sind, abgestreift werden. In Schritt 930 können irgendwelche Vorsatzinformationen in einer Datenbank gespeichert werden. Die Schritte 920 und 930 sind optional, können jedoch nützlich sein, wenn die Datei beispielsweise in Form einer E-Mail empfangen wird.
In Schritt 950 wird der zeitliche Verlauf weiter analysiert, indem verschiedene Zyklusparameter, wie Grundliniensteilheit, Steigung und Gefälle und/oder Maxima und Minima für jeden Zyklus bestimmt werden. Zusätzlich zur Bestimmung der Zyklusparameter kann ein Herzwellenindex auch im Schritt 950 berechnet werden. In Schritt 960 werden die Analyseergebnisse optional in einer Datenbank gespeichert.
Es können auch Formparameter aus dem zeitlichen Verlauf abgeleitet werden, indem zum Beispiel an einen oder mehrere obere Abschnitte 325, oder an alle Ruheabschnitte 310, 340 und 350 eine theoretische Parabel angepaßt wird y = Ax2 + Bx + C.
Es können Regressionsanalysetechniken verwendet werden, um die Parabel anzupassen, um die Koeffizienten A, B und C zu erhalten. Es kann jeder geeignete statistische Test (z.B. chi²) verwendet werden, um die Qualität der Anpassung zu bestimmen. Es kann auch mindestens ein Anpassungsgüteparameter (z.B. Korrelationskoeffizient R, oder Bestimmungskoeffizient R²) berechnet werden, der die Qualität der Anpassung kennzeichnet.
4 veranschaulicht, wie eine Parabel an einen oberen Abschnitt, wie den oberen Abschnitt 325, angepaßt werden kann, um einen oder mehrere Formparameter zu erhalten. Der Abschnitt 400 des zeitlichen Verlaufs repräsentiert einen oberen Abschnitt eines Trainingszyklus. Die theoretische Parabel 410 repräsentiert eine beste Anpassung, die zum Beispiel durch Regressionsanalyse erzeugt wird. Der Herzwellenindex kann dann unter Verwendung irgendeines der Zyklusparameter und eines oder mehrerer Formparameter, wie den Parabelkoeffizienten und einen oder mehrere Anpassungsgüteparametern, bestimmt werden. Der Herzwellenindex kann selbst gleich einem Anpassungsgüteparameter sein.
10 zeigt einen Ablaufplan eines Prozesses 1000 einer Ausführungsform, die verwendet wird, um eine Parabel an obere Abschnitte anzupassen, die in einer elektronischen Datei enthalten sind. In Schritt 1001 wird eine zu analysierende elektronische Datei ausgewählt oder empfangen. Danach können irgendwelche Dateivorsätze, die an die elektronische Datei angefügt sind, abgestreift erden. In Schritt 1020 wird eine maximale Herzfrequenz für jeden relevanten Zyklus bestimmt, was das Lokalisieren des oberen Abschnitts jedes Zyklus umfassen könnte. In Schritt 1030 werden die oberen Abschnitte an theoretische Formen (z.B. Parabeln) angepaßt, wobei zum Beispiel eine Regressionsanalyse verwendet wird. Es werden Parabelkoeffizienten erhalten, und es wird vorzugsweise mindestens ein Anpassungsgüteparameter für jede Anpassung berechnet. In Schritt 1040 können Analyseergebnisse optional in einer Datenbank gespeichert werden.
Entsprechend zeigt 11 einen Ablaufplan des Prozesses 1100 einer Ausführungsform, die verwendet wird, um eine Parabel an Ruheabschnitte in einem zeitlichen Verlauf anzupassen. In Schritt 1101 wird eine zu analysierende elektronische Datei ausgewählt oder empfangen. In Schritt 1110 können irgendwelche Dateivorsätze, die an die elektronische Datei angefügt sind, abgestreift werden und optional gespeichert werden. In Schritt 1120 wird eine minimale Herzfrequenz für jeden Zyklus bestimmt. In Schritt 1130 wird eine Erholungsgrundlinie gewählt. Dies kann die Bestimmung eines Abschnitts des zeitlichen Verlaufs umfassen, in dem sich die Herzfrequenz nach einer Erholung von einem Minimum stabilisiert hat, das im Schritt 1120 bestimmt wird. Auf diese Weise können Ruheabschnitte 340 ermittelt werden, die jedem Zyklus entsprechen. In Schritt 1140 wird eine Regressionsanalyse oder irgendein anderer Typ vergleichbarer Analyseroutinen verwendet, um eine Parabel an jeden Ruheabschnitt anzupassen. Für jede Anpassung können Parabelkoeffizienten und/oder mindestens ein Anpassungsgüteparameter erhalten werden. In Schritt 1150 können optional Analyseergebnisse in einer Datenbank gespeichert werden.
Wie oben erläutert, wird angenommen, daß die Formen der oberen Abschnitte und der Ruheabschnitte Informationen über die physiologische Kondition des Individuums enthalten. Insbesondere ist entdeckt worden, daß anormale physiologische Konditionen häufig mit nicht-parabolischen Formen verbunden sind. 5 zeigt einen Herzfrequenzverlauf, der zwei veranschaulichende obere Abschnitte 501 und 502 umfaßt. Diese Abschnitte entsprechen anormalen physiologischen Konditionen, da ihre Formen stark von den symmetrischen Parabeln 503 bzw. 504 abweichen.
Die 6a, 6b und 6c zeigen tatsächlich gemessene zeitliche Verläufe 601, 602 und 603 der Herzfrequenzdaten von drei unterschiedlichen Individuen. Die zeitlichen Verläufe repräsentieren Herzfrequenzdaten, die über Trainingseinheiten gesammelt wurden, die aus fünf Trainingszyklen (d.h. Verläufe 601 und 602) oder sechs Trainingszyklen bestehen (d.h. Verlauf 603). Eine Analyse von Vortrainingsruheabschnitten dieser Verläufe ergibt Grundlinienherzfrequenzen von 86, 58 bzw. 78 Schlägen pro Minute.
Die Analyse umfaßt außerdem die Ermittlung von Spitzenherzfrequenzen und minimalen Herzfrequenzen für jeden der letzten vier Trainingszyklen in jedem Verlauf. Die Spitzenherzfrequenzen werden in den 6a, 6b und 6c durch quadratische Symbole angezeigt. Die Spitzenherzfrequenzen für die letzten vier Zyklen des Verlaufs 601 betragen in absteigender Reihenfolge 169, 164, 158 und 149. Schläge pro Minute. Entsprechend betragen die Spitzenherzfrequenzen für Verlauf 602 169, 165, 168 und 158 Schläge pro Minute, und für Verlauf 603 betragen die Spitzenherzfrequenzen 105, 102, 104 und 95 Schläge pro Minute.
Die Analyse umfaßt außerdem die Berechnung von Steigungen und Gefälle für den letzen Trainingszyklus in jedem Verlauf. Für die Verläufe 601, 602 und 603 weisen die Steigungen und Gefälle Werte von (48, 24), (72, 60) bzw. (24, 24) auf.
In jeder der 6a, 6b und 6c können der Vortrainingsruheabschnitt, die dazwischenliegenden Ruheabschnitte und der Nachtrainingsruheabschnitt kombiniert werden, um einen kumulierten Ruheabschnitt zu bilden. Eine Analyse der Vorderflanke der kumulierten Ruheabschnitte ergibt eine positive Grundliniensteilheit. Die Größe dieser Steilheit ist proportional zur Zunahmegeschwindigkeit der Grundlinienherzfrequenzen während der Trainingseinheiten. Die Grundliniensteilheit für die Verläufe 601, 602 und 603 beträgt 150,9, 60,3 bzw. 9,4. Diese Grundliniensteilheit wird durch die Linien 607, 608 bzw. 609 veranschaulicht. Es ist empirisch festgestellt worden, daß die Grundliniensteilheit eindeutig mit der physiologischen Kondition eines Individuums korreliert. Es wird angenommen, daß eine höhere (d.h. steilere) Grundliniensteilheit einer besseren physiologischen Kondition entspricht. Folglich kann eine Messung einer Grundliniensteilheit verwendet werden, um die physiologische Kondition eines Individuums zu bewerten und den Fortschritt eines Individuums zu überwachen.
Beruhend auf diesen Spitzen- und Grundlinienherzfrequenzen, Grundliniensteilheit, Steigung und Gefälle werden Herzwellenindizes für jedes Individuum berechnet, zum Beispiel gemäß: HWI = (Spitzenherzfrequenz des letzten Zyklus) + Grundliniensteilheit
Durch diese Analyse der Verläufe 601, 602 und 603 werden Herzwellenindizes 320, 229 bzw. 114 für die drei unterschiedlichen Individuen erhalten. Der verhältnismäßig niedrige Herzwellenindex von 114, der aus der Analyse des Verlaufs 603 erhalten wird, ist eindeutig mit der schlechten physiologischen Kondition des dritten Individuums korreliert, bei dem klinisch festgestellt wurde, daß es an einer kongestiven Herzerkrankung litt.
Die bezüglich der Form kumulierten Ruheabschnitte der zeitlichen Verläufe 601, 602 und 603 zeigen unterschiedliche Parabolizitätsgrade, von denen angenommen wird, daß sie guten, mäßigen bzw. schlechten physiologischen Konditionen entsprechen. Als eine Alternative oder zusätzlich zur Grundliniensteilheit kann der Grad der Parabolizität quantitativ bestimmt werden, indem eine Parabel an den kumulierten Ruheabschnitt angepaßt wird. Angepaßte Parabeln 604-606, die veränderliche Parabolizitätsgrade zeigen, werden in den 6a, 6b bzw. 6c gezeigt.
Es können Listen hergestellt werden, die gemessene Koeffizienten und Anpassungsgüteparameter oder andere theoretische Modelle (z.B. beruhend auf Grundliniensteilheit) mit einen o der mehrere spezifischen anormalen physiologischen Konditionen verbinden. Diese Listen können auf tatsächlichen klinischen Daten und/oder theoretischen Daten beruhen.
Es können dann anormale physiologische Konditionen diagnostiziert werden, indem eine Parabel durch einen oder mehrere Abschnitte des zeitlichen Verlaufs (z.B. einen oberen Abschnitt oder einen Ruheabschnitt) angepaßt wird, um Parabelkoeffizienten und/oder Anpassungsgüteparameter zu erhalten. Es können dann anormale physiologische Konditionen ermittelt werden, indem festgestellt wird, welcher der gemessenen Parabelkoeffizienten und/oder Anpassungsgüteparameter denen entspricht, die in der Liste aufgelistet sind. Anormale physiologische Konditionen, die auf diese Weise einer Diagnose zugänglich sind, können Konditionen, wie eine kongestive Herzerkrankung, Leukämie, Anorexie, multiple Sklerose, HIV oder andere Immunschwächen, ein Astrozytom des Gehirns, eine periphere Ischämie und Neuropathie, eine Ileitis, chronische Hepatitis und ein chronisches Müdigkeitssyndrom umfassen.
Die vorliegende Erfindung kann auch verwendet werden, um ein Trainingsprogramm zu verändern. Zuerst wird ein repräsentativer Herzwellenindex für ein Individuum erhalten, das unter dem Programm trainiert. Dieser Herzwellenindex kann die Ergebnisse einer Analyse zeitlicher Verläufe aus einer oder mehreren Trainingseinheiten repräsentieren. Zum Beispiel kann der repräsentative Herzwellenindex den Durchschnitt von Herzwellenindizes aus der Analyse zweier aufeinanderfolgender Trainingseinheiten oder den Durchschnitt der höchsten drei von fünf Trainingseinheiten repräsentieren.
Der repräsentative Herzwellenindex wird dann mit einem Sollherzwellenindex verglichen, der mit dem Trainingsprogramm verbunden ist. Dieser Vergleich wird verwendet, um eine Notwendigkeit festzustellen, das Trainingsprogramm zu verändern, wie zum Beispiel, wenn der Vergleich anzeigt, daß das Individuum nicht vom Trainingsprogramm profitiert. Das Trainingsprogramm kann modifiziert werden, um es der physiologischen Kondition eines Individuums besser anzupassen, indem zum Beispiel die Sollherzfrequenzen erhöht werden. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Sollherzfrequenz direkt proportional zur Differenz zwischen dem Sollherzwellenindex und dem repräsentativen Herzwellenindex geändert werden. Wenn zum Beispiel der repräsentative Herzwellenindex den Sollherzwellenindex um einen Betrag (z.B. um 20 Einheiten) überschreitet, dann können die Sollherzfrequenzen des vorhergehenden Programms im veränderten Programm einheitlich um die Hälfte der Differenz (d.h. um 10 Einheiten) erhöht werden.
Es kann die anfängliche physiologische Leistungsfähigkeit eines Individuums bestimmt und verwendet werden, um ein Trainingsprogramm individuell zuzuschneiden und zu verordnen.
Zum Beispiel kann ein Individuum einem „Trainingstest" unterzogen werden, während dessen die Herzfrequenz des Individuums überwacht wird. Es wird ein zeitlicher Verlauf zum Beispiel auf einem Schreiber oder irgendeinem anderen elektronischen Aufzeichnungsvorrichtung aufgezeichnet.
Der Trainingstest kann mehrere Testzyklen umfassen, die so gestaltet sein können, daß sie dem oben beschriebenen Trainingszyklus ähnlich sind. Die ersten paar Zyklen können Aufwärmzyklen sein, denen sich mehrere Zwischenzyklen anschließen, denen sich dann mindestens ein Zyklus mit maximaler Anstrengung anschließt.
Die Aufwärmzyklen können, aber müssen nicht, definierte Sollherzfrequenzen aufweisen. Die Zwischenzyklen weisen vorzugsweise Sollherzfrequenzen auf. Am bevorzugtesten weist jeder der Zwischenzyklen eine Sollherzfrequenz auf, die größer als jene ihres unmittelbar vorausgehenden Zyklus ist. Die Erhöhung der Sollherzfrequenzen könnte im wesentlichen über eine Trainingseinheit variieren und in einigen Fällen abnehmen. Der Betrag der Erhöhung ist jedoch im allgemeinen kleiner als etwa 15 Schläge pro Minute. Ein Zyklus mit maximaler Anstrengung weist keine feste Sollherzfrequenz auf, sondern erfordert, daß das Individuum bis zur maximalen körperlichen Leistungsfähigkeit des Individuums trainiert.
Testzyklen können einen Belastungsabschnitt über ein festes Zeitintervall zwischen etwa 30 Sekunden und etwa 90 Sekunden umfassen, dem sich ein Entspannungsabschnitt über ein anderes Zeitintervall anschließt. Vorzugsweise erstreckt sich der Belastungsabschnitt über ein Zeitintervall, das etwa eine Minute nicht überschreitet. Der Entspannungsabschnitt braucht nicht fest zu sein und könnte durch die Zeit bestimmt werden, die die Herzfrequenz eines Individuums braucht, um sich zu erholen und zu stabilisieren.
Die Leistungsfähigkeit des Individuums kann in Form einer quantitativen Leistungsziffer bewertet werden, die auf Zyklusparametern beruht, die durch Analyse des zeitlichen Verlaufs der Trainingszyklen erhalten werden. In einer Ausführungsform wird die maximale Herzfrequenz R_max, die durch das Individuum während jedem der Testzyklen erzielt wird, durch eine Analyse des zeitlichen Verlaufs, wie oben beschrieben, bestimmt. Dann wird einem Leistungsindex ein Wert zugewiesen, der eine Funktion einer oder mehrerer maximaler Herzfrequenzen ist. Zum Beispiel kann dem Leistungsindex ein Wert zugewiesen werden, der gleich dem Durchschnitt der maximalen Herzfrequenzen ist, die während zweier aufeinanderfolgender Zyklen mit maximaler Anstrengung erzielt werden. Alternativ könnte eine gewichtete Summe verwendet werden.
Der zeitliche Verlauf kann weiter analysiert werden, um Steigungen und Gefälle in der oben erläuterten Weise zu bestimmen. Dann kann dem Leistungsindex ein Wert zugewiesen werden, der auf einem oder mehreren Testzyklusparametern, wie den maximalen Herzfrequenzen, Steigungen und Gefälle beruht. Zum Beispiel kann dem Leistungsindex ein Wert zugewiesen werden, der gleich einer direkten oder gewichteten Summe oder einem Produkt aus maximaler Herzfrequenz, Steigung und Gefälle eines maximalen Anstrengungszyklus ist.
Sobald ein Leistungsindex bestimmt ist, kann ein Trainingsprogramm erstellt werden. Es kann auch ein Herzwellenindex verwendet werden, um das Programm zu erstellen. Zum Beispiel kann ein Maß, wie der Leistungsindex oder Herzwellenindex empfangen werden. Dann kann ein individualisiertes Trainingsprogramm unter Verwendung eines Algorithmus erstellt werden, der das Maß mit dem Programm in Beziehung setzt. Der Empfangs- und/oder der Erzeugungsschritt kann eine Nachschlagtabelle verwenden. 7 zeigt eine veranschaulichende Nachschlagtabelle 700. Die Nachschlagtabelle 700 umfaßt mehrere Leistungsindizes 720a-720m und mehrere vorgegebene Trainingsprogramme 710a-710m, die jeweils mit den Leistungsindizes verknüpft sind. Die Leistungsindizes 720a-720m reichen von 115 bis 180 in Schritten von fünf Einheiten, können jedoch jeden Bereich und Schritte jeder Größe aufweisen.
Die Verwendung einer Nachschlagtabelle kann das Runden des empfangenen Maßes auf das nächstliegende Vielfache von fünf oder zehn Einheiten und dann die Verordnung des Trainingsprogramms gemäß der gerundeten Zahl umfassen. Zum Beispiel kann ein empfangener Index von 142 auf 140 (Index 720d) gerundet werden. Dann kann unter Verwendung der Nachschlagtabelle 700 das Trainingsprogramm 710d ausgewählt und verordnet werden.
Die Trainingsprogramme 710a-710m können empirisch erzeugt werden. In diesem Fall berücksichtigen die Programme vorzugsweise die Wellennatur der Herzaktivität und wenden die Prinzipien zur therapeutischen Behandlung und biorhythmischen Rückkopplung an, die durch Dardik, US-Patente Nr. 5,800,737, 5,752,521 , 5,163,439 und 5,007,430 gelehrt werden, die im vorliegenden Fall als Referenz aufgenommen worden sind. Der Anhang A enthält zum Beispiel einen tatsächlichen Satz von Trainingsprogrammen, die für Individuen mit Leistungsindizes bestimmt sind, die von 115 bis 180 Einheiten reichen. Die Trainingsprogramme des Anhangs A können zum Beispiel in der Nachschlagtabelle 700 verwendet werden.
Jedes der Programme 710a-710m kann mehrere Trainingseinheiten umfassen, die durch das Individuum über eine Zeitspanne durchgeführt werden sollen. Die Zeitspanne kann irgendeine günstige Zeitspanne sein, wie etwa ein Lunarmonat. Jede Trainingseinheit umfaßt vorzugsweise mehrere Trainingszyklen. Die Trainingszyklen können einen oder mehrere Aufwärmzyklen und einen oder mehrere kritische Zyklen umfassen, die Sollherzfrequenzen aufweisen, die auf einem Maß beruhen.
Die Merkmale dieser Trainingsprogramme können in Verbindung mit 8 besser verstanden werden, die veranschaulichend ein einmonatiges Trainingsprogramm 800 zeigt, das am 25. April 2000 beginnt. Das Programm 800 ist für Individuen mit einem Leistungsindex 810 bestimmt, der einen Nennwert von etwa 115 Einheiten aufweist. Das Programm 800 umfaßt elf Trainingseinheiten 821-831 und eine Ruhewoche 832. Jede der Einheiten 821-831 umfaßt mehrere Trainingszyklen, von denen jeder durch eine Sollherzfrequenz bestimmt wird und eine Pause enthalten kann, falls erwünscht.
Die Zeitspanne, über die die Einheiten durchgeführt werden, kann mit einer (nicht gezeigten) anfänglichen Ruheperiode beginnen, mit einer letzten Ruheperiode (Ruhewoche 832) enden, und dazwischenliegende Ruheperioden (26. April, 28.-29. April, 1. Mai, 3. Mai, 5.-6. Mai, B. Mai, 10. Mai, 12.-13. Mai, 15. Mai und 17. Mai) zwischen den Trainingseinheiten umfassen. Dazwischenliegende Ruheperioden sind vorzugsweise mindestens etwa einen Tag lang, während die letzte Ruheperiode 832 zwischen etwa 4 Tage und etwa 10 Tage betragen kann. Das Programm 800 ist über etwa vier Wochen durchzuführen (einschließlich der letzten Ruhewoche 823).
Die Einheiten in einem Trainingsprogramm können mit einem Mondzyklus synchronisiert werden. In 8 ist zum Beispiel geplant, daß das Programm 800 am 25. April 2000 etwa drei Wochen vor Vollmond beginnt. Die Trainingseinheiten können auch mit einem Tagesrhythmus des Individuums synchronisiert werden. Zum Beispiel sind in 8 Einheiten 821-824, die während der ersten Woche des Programms durchgeführt werden sollen, zwischen 6 Uhr und 9 Uhr geplant. Diese Zeitspanne entspricht einer Spanne mit niedriger tagesrhythmischer Aktivität.
Die Einheiten 825-827, die während der zweiten Woche des Programms durchgeführt werden sollen, sind so geplant, daß sie zwischen 9 Uhr und 12 Uhr durchgeführt werden. Diese Zeitspanne entspricht einer Spanne mit mäßiger tagesrhythmischer Aktivität. Die Einheiten 828-831, die in der dritten Woche durchgeführt werden sollen, sind so geplant, daß sie zwischen 15 Uhr und 18 Uhr durchgeführt werden sollen. Diese Spanne entspricht einer Spanne mit hoher tagesrhythmischer Aktivität.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Programme können mehrere kritische Zyklen haben, die der Reihe nach zunehmende Sollherzfrequenzen aufweisen. Wie hierin verwendet, ist ein kritischer Zyklus ein Zyklus, der eine zugehörige Sollherzfrequenz aufweist (d.h. ist kein Aufwärmzyklus ohne eine definierte Sollherzfrequenz). Zum Beispiel nehmen in der Einheit 821 die Sollherzfrequenzen der Reihe nach während der ersten vier Zyklen von 94 Schlägen pro Minute auf 114 Schläge pro Minute zu, und nehmen erneut der Reihe nach während der letzten drei Zyklen von 108 Schlägen pro Minute auf 118 Schläge pro Minute zu. Selbstverständlich weist der erste Satz von vier Zyklen eine niedrigere anfängliche Sollherzfrequenz als der zweite Satz von drei Zyklen auf. Außerdem kann die anfängliche Sollherzfrequenz des zweiten Satzes niedriger als die letzte Sollherzfrequenz des ersten Satzes sein. Vorzugsweise nehmen die Sollherzfrequenzen für kritische Zyklen in einer Trainingseinheit im wesentlichen superlinear von einem Zyklus zum nächsten zu.
Kritische Zyklen können Sollherzfrequenzen aufweisen, die bis zu etwa 20 Schläge über das verwendete Maß reichen. Zum Beispiel weisen die Einheiten 830 und 831 kritische Zyklen mit Sollherzfrequenzen von 130 Schlägen pro Minute auf, was 15 Schläge pro Minute höher als der Nennleistungsindex (d.h. 115) ist.
Im wesentlichen alle Trainingseinheiten umfassen einen maximalen Zyklus, der eine Sollherzfrequenz aufweist, die größer als jene für seinen vorhergehenden Zyklus ist. Vorzugsweise nehmen die Sollherzfrequenzen für die maximalen Zyklen im wesentlichen linear von einer Einheit zur nächsten zu. Zum Beispiel nimmt in den Einheiten 821-831 die höchste Sollherzfrequenz in jeder Einheit der Reihe nach in kleinen Zuwächsen von 118 Schlägen pro Minute auf 130 Schläge pro Minute zu (mit der Ausnahme einer kleinen Abnahme für die Einheit 823). Außerdem kann ein Programm Trainingszyklen aufweisen, die mit Ruheperioden abwechseln.
Eine oder mehrere Einheiten in einem Programm kann/können einen oder mehrere Spitzenzyklen umfassen, während derer erwartet wird, daß das Individuum versucht, die Sollherzfrequenz so schnell wie möglich zu erreichen. In 8 werden zum Beispiel die Spitzenzyklen durch das Symbol „S" bezeichnet, das nahe der Sollherzfrequenzen angeordnet ist.
Das Programm kann in einen früheren Teil und einen späteren Teil unterteilt werden, wobei der spätere Teil mehr Spitzenzyklen als der frühe Teil aufweist. Zum Beispiel ist in 8 geplant, daß die Einheiten 821-825 etwa in der ersten Woche durchgeführt werden sollen und keine Spitzenzyklen enthalten, während geplant ist, daß die Einheiten 827-831 in der zweiten und dritten Woche durchgeführt werden und mehrere Spitzenzyklen enthalten.
Programme, die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt werden, können mit einem Anweisungsführer verbunden sein, der Anweisungen umfaßt, wie das Programm auszuführen ist. Zum Beispiel könnte eine Anweisung enthalten sein, die das Individuum anweist, abrupt das Training zu stoppen und während einer anschließenden Ruheperiode zu ruhen. Es könnte auch eine Anweisung enthalten sein, während eines Spitzenzyklus so energisch wie möglich zu trainieren.
Die obenerwähnten Verfahren können auf Systemen realisiert werden, die einen Analysator aufweisen, der vorzugsweise mit Routinen programmierbar ist, die imstande sind, Daten zu verarbeiten, die in einem zeitlichen Verlauf enthalten sind.
Zum Beispiel kann der Analysator eine oder mehrere Routinen zur Ableitung eines oder mehrerer Zyklusparameter (wie einer maximalen Herzfrequenz, einer Steigung, eines Gefälles, einer Spitzenherzfrequenz, einer Ruheherzfrequenz und einer Grundliniensteilheit) aus einem zeitlichen Verlauf aufweisen. Der Analysator kann auch Routinen, die eine Regressionsanalyse verwenden, um eine Parabel durch einen Abschnitt des zeitlichen Verlaufs anzupassen, und Routinen zur Diagnose anormaler physiologischer Konditionen aufweisen, indem gemessene Parameter mit jenen in einer Liste verglichen werden, die mit einer physiologischen Kondition verknüpft sind.
Der Analysator kann außerdem Routinen aufweisen, die einen gemessenen Herzwellenindex mit einem Sollherzwellenindex vergleichen und dann als Reaktion auf den Vergleich ein Trainingsprogramm verändern.
In noch einer anderen Ausführungsform kann der Analysator eine Routine zum Empfang eines Maßes, wie einen Herzwellenindex oder einen Leistungsindex, eine Routine zur Erstellung eines Trainingsprogramms unter Verwendung eines Algorithmus, der das Maß mit dem Programm in Beziehung setzt, und eine Routine zur Versorgung des Individuums mit dem Trainingsprogramm aufweisen. Der Algorithmus, der das Maß mit dem Trainingsprogramm in Beziehung setzt, kann zum Beispiel eine vorher vorbereitete Nachschlagtabelle verwenden.
Wie hierin verwendet, könnten elektronische Netzwerke ein lokales Netzwerk, ein drahtloses Netzwerk, ein drahtgebundenes Netzwerk, ein Weitverkehrsnetz, das Internet und jede Kombination davon umfassen. Ein elektronisches Netzwerk kann Verbindungen zu Benutzerschnittstellen bereitstellen, die zum Senden oder Empfangen von. Daten verwendet werden. Die Schnittstellen können aus einer oder mehreren kommerziell erhältlichen Schnittstellenvorrichtungen, wie einer Webseite, einem Webbrowser, einem Zusatzprogramm bzw. Einschub, einem Anzeigemonitor, einem Computerterminal, einem Modem, einer Audiovorrichtung, einer Tastvorrichtung (z.B. einer vibrierenden Oberfläche usw.) oder jeder Kombination davon bestehen.
Erfindungsgemäß kann Software (d.h. Befehle) zur Steuerung der obenerwähnten Systeme auf computerlesbaren Medien bereitgestellt werden. Selbstverständlich kann jeder der (oben beschriebenen erfindungsgemäßen) Schritte und jede Kombination dieser Schritte durch Computerprogrammbefehle ausgeführt werden. Diese Computerprogrammbefehle können auf einen Computer oder eine andere programmierbare Vorrichtung geladen werden, um eine Maschine zu erzeugen, so daß die Befehle, die auf dem Computer oder anderen programmierbaren Vorrichtung ausgeführt werden, Mittel zur Ausführung der Funktionen erzeugen, die im Ablaufplanblock oder -Blöcken spezifiziert sind. Diese Computerprogrammbefehle können auch in einem computerlesbaren Speicher gespeichert sein, der einen Computer oder andere programmierbare Vorrichtung anweisen kann, in einer besonderen Weise zu arbeiten, so daß die Befehle, die im computerlesbaren Speicher gespeichert sind, einen Fertigungsartikel erzeugen, der Befehlseinrichtungen aufweist, die die Funktion ausführen, die im Ablaufplanblock oder -Blöcken spezifiziert ist. Die Computerprogrammbefehle können auch auf einen Computer oder eine andere programmierbare Vorrichtung geladen werden, um zu bewirken, daß eine Reihe von Betriebsschritten auf dem Computer oder anderen programmierbaren Vorrichtung durchgeführt werden, um einen computerimplementierten Prozeß zu erzeugen, so daß die Befehle, die auf dem Computer oder anderen programmierbaren Vorrichtung ausgeführt werden, Schritte zur Ausführung der Funktionen bereitstellen, die im Ablaufplanblock oder -Blöcken spezifiziert sind.
Das Vorhergehende dient nur zur Veranschaulichung der Prinzipien der Erfindung, und selbstverständlich können verschiedene Veränderungen durch Fachleute vorgenommen werden, ohne den Rahmen und Geist der Erfindung zu verlassen.
Anhang A
PROGRAMM
Beginn 25. April

LEISTUNGSINDEX: 115

6-9 Uhr	6-9 Uhr	6-9 Uhr	6-9 Uhr
Di 25. April	Do 27. April	So 30. April	Di 2. Mai
94	98	100	102
103	109	107	109
111	114	112	116
114	5 min Pause	115	117
10 min Pause	111	119	122
108	117
115	120
118

9-12 Uhr	9-12 Uhr	9-12 Uhr
Do 4. Mai	So 7. Mai	Di 9. Mai
104	108	111
114	116	118 (S)
118 (S)	122 (S)	124 (S)
122

15-18 Uhr	15-18 Uhr	15-18 Uhr	15-18 Uhr
Do 11. Mai	So 14. Mai	Di 16. Mai	Do 18. Mai
106	110	113	115
115	118 (S)	118 (S)	121 (S)
119	121 (S)	121 (S)	130 (S)
123 (S)	124 (S)	122 (S)
120 (S)		130 (S)
124

PROGRAMM
Beginn 25. April

LEISTUNGSINDEX: 120

6-9Uhr	6-9 Uhr	6-9 Uhr	6-9Uhr
Di 25. April	Do 27. April	So 30. April	Di2. Mai
96	100	102	104
102	112	110	112
114	117	116	120
118	5 min Pause	119	121
10 min Pause	114	123	126
111	121
119	124
122

9-12 Uhr	9-12 Uhr	9-12 Uhr
Do 4. Mai	So 7. Mai	Di 9. Mai
106	110	113
118	120	122 (S)
123 (S)	127 (S)	129 (S)
127

15-18 Uhr	15-18 Uhr	15-18 Uhr	15-18 Uhr
Do 11. Mai	So 14. Mai	Di 16. Mai	Do 18. Mai
108	112	115	117
119	122 (S)	121 (S)	125 (S)
123	126 (S)	125 (5)	135 (S)
128 (S)	129 (S)	127 (S)
125 (S)		135 (S)
129

PROGRAMM
Beginn 25. April

LEISTUNGSINDEX: 125

6-9 Uhr	6-9 Uhr	6-9 Uhr	6-9 Uhr
Di 25. April	Do 27. April	So 30. April	Di 2. Mai
98	102	104	106
105	115	114	115
118	121	120	124
122	5 min Pause	124	125
10 min Pause	118	128	131
114	125
123	129
127

9-12 Uhr	9-12 Uhr	9-12 Uhr
Do 4. Mai	So 7. Mai	Di 9. Mai
118	112	115
121	123	126(S)
127 (S)	132 (S)	134(S)
132

15-18 Uhr	15-18 Uhr	15-18 Uhr	15-18 Uhr
Do 11. Mai	So 14. Mai	Di 16. Mai	Do 18. Mai
110	114	117	119
122	125 (S)	124 (S)	129 (S)
127	130 (S) (BD)	129 (S)	140 (S)
133 (S)	134 (S)	131 (S)
129 (S)		140 (S)
134

PROGRAMM
Beginn 25. April

LEISTUNGSINDEX: 130

6-9 Uhr	6-9 Uhr	6-9 Uhr	6-9 Uhr
Di 25. April	Do 27. April	So 30. April	Di 2. Mai
100	104	106	108
107	118	117	118
121	124	124	128
126	5 min Pause	128	129
10 min Pause	121	132	135
117	129
127	133
131

9-12 Uhr	9-12 Uhr	9-12 Uhr
Do 4. Mai	So 7. Mai	Di 9. Mai
110	114	117
125	127	130 (S)
132 (S)	137 (S)	139 (S)
137

15-18 Uhr	15-18 Uhr	15-18 Uhr	15-18 Uhr
Do 11. Mai	So 14. Mai	Di 16. Mai	Do 18. Mai
112	116	119	121
126	129 (S)	127 (S)	133 (S)
131	135 (S)	133 (S)	145 (S)
138 (S)	139 (S)	136 (S)
134 (S)		145 (S)
139

PROGRAMM
Beginn 25. April

LEISTUNGSINDEX: 135

6-9 Uhr	6-9 Uhr	6-9 Uhr	6-9 Uhr
Di 25. April	Do 27. April	So 30. April	Di 2. Mai
102	106	108	110
110	121	121	121
125	128	128	132
130	5 min Pause	133	133
10 min Pause	125	137	140
120	133	131	138
136

9-12 Uhr	9-12 Uhr	9-12 Uhr
Do 4. Mai	So 7. Mai	Di 9. Mai
112	116	119
128	130	134 (5)
136 (S)	142 (S)	144 (S)
142

15-18 Uhr	15-18 Uhr	15-18 Uhr	15-18 Uhr
Do 11. Mai	So 14. Mai	Di 16. Mai	Do 18. Mai
114	118	121	123
114	118 (S)	121 (S)	123 (S)
135	139 (S)	137 (S)	150 (S)
143 (S)	144 (S)	140 (S)
138 (S)	150 (S)
144

PROGRAMM
Beginn 25. April

LEISTUNGSINDEX: 140

6-9 Uhr	6-9 Uhr	6-9 Uhr	6-9 Uhr
Di 25. April	Do 27. April	So 30. April	Di 2. Mai
104	108	110	112
112	124	123	124
128	132	132	136
134	5 min Pause	136	137
10 min Pause	128	141	144
124	137
135	142
140

9-12 Uhr	9-12 Uhr	9-12 Uhr
Do 4. Mai	So 7. Mai	Di 9. Mai
114	118	121
132	134	138 (S)
141 (S)	147 (S)	149 (S)
147

15-18 Uhr	15-18 Uhr	15-18 Uhr	15-18 Uhr.
Do 11. Mai	So 14. Mai	Di 16. Mai	Do 18. Mai
116	120	123	125
133	136 (S)	133 (S)	141 (S)
139	144 (S)	141 (S)	155 (S)
148 (S)	149 (S)	145 (S)
141 (S)		155 (S)
149

PROGRAMM
Beginn 25. April

LEISTUNGSINDEX: 145

6-9 Uhr	6-9 Uhr	6-9 Uhr	6-9 Uhr
Di 25. April	Do 27. April	So 30. April	Di 2. Mai
106	110	112	114
115	128	127	128
132	137	137	141
139	5 min Pause	141	142
10 min Pause	132	146	149
128	142
139	147
145

9-12 Uhr	9-12 Uhr	9-12 Uhr
Do 4. Mai	So 7. Mai	Di 9. Mai
116	120	123
135	138	142 (S)
145 (S)	152 (S)	154 (S)
152

15-18 Uhr	15-18 Uhr	15-18 Uhr	15-18 Uhr
Do 11. Mai	So 14. Mai	Di 16. Mai	Do 18. Mai
118	122	125	127
137	140 (S)	136 (S)	145 (S)
143	148 (S)	145 (S)	160 (S)
153 (S)	154 (S)	149 (S)
145 (S)		160 (S)
154

PROGRAMM
Beginn 25. April

LEISTUNGSINDEX: 150

6-9 Uhr	6-9 Uhr	6-9 Uhr	6-9 Uhr
Di 25. April	Do 27. April	So 30. April	Di 2. Mai
108	112	114	116
117	130	129	130
135	140	140	144
142	5 min Pause	144	145
10 min Pause	135	150	153
131	145
143	151
149

9-12 Uhr	9-12 Uhr	9-12 Uhr
Do 4. Mai	So 7. Mai	Di 9. Mai
118	122	125
139	141	146 (S)
150 (S)	157 (S)	159 (S)
157

15-18 Uhr	15-18 Uhr	15-18 Uhr	15-18 Uhr
Do 11. Mai	So 14. Mai	Di 16. Mai	Do 18. Mai
120	124	127	129
140	143 (S)	139 (S)	149 (S)
147	153 (S)	149 (S)	165 (S)
158 (S)	159 (S)	154 (S)
150 (S)		165 (S)
159 (S)

PROGRAMM
Beginn 25. April

LEISTUNGSINDEX: 160

6-9 Uhr	6-9 Uhr	6-9 Uhr	6-9Uhr
Di 25. April	Do 27. April	So 30. April	D1 2. Mai
112	116	118	120
122	136	135	136
142	148	148	152
150	5 min Pause	152	153
10 min Pause	142	159	162
138	153
151	160
158

9-12 Uhr	9-12 Uhr	9-12 Uhr
Do 4. Mai	So 7. Mai	Di 9. Mai
122	126	129
146	148	154 (S)
159 (S)	167 (S)	169 (S)
167

15-18 Uhr	15-18 Uhr	15-18 Uhr	15-18 Uhr
Do 11. Mai	So 14. Mai	Di 16. Mai	Do 18. Mai
124	128	131	133
147	150 (S)	145 (S)	157 (S)
155	162 (S)	157 (S)	175 (S)
168 (S)	169 (S)	163 (S)
159 (S)		175 (S)
169

PROGRAMM
Beginn 25. April

LEISTUNGSINDEX: 170

6-9 Uhr	6-RAM	6-9 Uhr	6-9 Uhr
Di 25. April	Do 27. April	So 30. April	Di 2. Mai
116	120	122	124
125	142	141	142
149	156	156	160
158	5 min Pause	160	161
10 min Pause	149	168	171
145	161
159	169
167

9-12 Uhr	9-12 Uhr	9-12 Uhr
Do 4. Mai	So 7. Mai	Di 9. Mai
126	130	133
153	155	162 (S)
168 (S)	177 (S)	179 (S)
177

15-18 Uhr	15-18 Uhr	15-18 Uhr	15-18 Uhr
Do 11. Mai	So 14. Mai	Di 16. Mai	Do 18. Mai
128	132	135	137
154	157 (S)	151 (S)	165 (S)
163	171 (S)	165 (S)	185 (S)
178 (S)	179 (S)	172 (S)
168 (S)		185 (5)
179

PROGRAMM
Beginn 25. April

LEISTUNGSINDEX: 175

6-9 Uhr	6-9 Uhr	6-9 Uhr	6-9 Uhr
Di 25. April	Do 27. April	So 30. April	Di 2. Mai
118	122	124	126
130	145	145	145
153	160	160	164
162	5 min Pause	165	165
10 min Pause	153	173	176
148	165
163	174
172

9-12 Uhr	9-12 Uhr	9-12 Uhr
Do 4. Mai	So 7. Mai	Di 9. Mai
128	132	135
156	158	166 (S)
172 (S)	182 (S)	184 (S)
182

15-18 Uhr	15-18 Uhr	15-18 Uhr	15-18 Uhr
Do 11. Mai	So 14. Mai	Di 16. Mai	Do 18. Mai
130	134	137	139
157	160 (S)	154 (S)	169 (S)
167	175 (S)	169 (S)	190 (S)
183 (S)	184 (S)	176 (S)
172 (S)		190 (S)
184

PROGRAMM
Beginn 25. April

LEISTUNGSINDEX: 180

6-9 Uhr	6-9 Uhr	6-9 Uhr	6-9 Uhr
Di 25. April	Do 27. April	So 30. April	Di 2. Mai
120	124	126	128
132	148	147	148
156	164	164	168
166	5 min Pause	168	169
10 min Pause	156	177	180
152	169
167	178
176

9-12 Uhr	9-12 Uhr	9-12 Uhr
Do 4. Mai	So 7. Mai	Di 9. Mai
130	134	137
160	162	170 (S)
177 (S)	187 (S)	189 (S)
187

15-18 Uhr	15-18 Uhr	15-18 Uhr	15-18 Uhr
Do 11. Mai	So 14. Mai	Di 16. Mai	Do 18. Mai
132	136	139	141
161	164 (S)	157 (S)	173 (S)
171	180 (S)	173 (5)	195 (S)
188 (S)	189 (S)	181 (S)
177 (S)		195 (S)
189

Claims

System zur Bewertung der physiologischen Kondition einer Person während der Durchführung eines Trainingsprogramms durch die Person, wobei das Programm mindestens eine Trainingssitzung aufweist und wobei die Sitzung mindestens einen Trainingszyklus aufweist, wobei das System aufweist: ein elektronisches Überwachungsgerät, das eine Herzfrequenz der Person während mindestens einer der Sitzungen überwacht; ein Aufzeichnungsgerät zum Aufzeichnen eines zeitlichen Verlaufs der Herzfrequenz in einer elektronischen Datei; und ein Analysengerät zum Analysieren der elektronischen Datei, wobei das Analysengerät mindestens einen Zyklusparameter bestimmt und einen Wert einem Herzwellenindex als Anzeige der Kondition auf der Grundlage des Parameters zuweist und wobei das Analysengerät geeignet ist, eine Parabel über mindestens einen Abschnitt des zeitlichen Verlaufs statistisch anzupassen, um eine Anpassung zu erzeugen, wobei die Anpassung durch mindestens einen Anpassungsgüteparameter gekennzeichnet ist.
System nach Anspruch 1, wobei für den mindestens einen Trainingszyklus das Aufzeichnungsgerät geeignet ist, mindestens einen Abschnitt aufzuzeichnen, der aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einem steigenden Abschnitt, einem oberen Abschnitt, in den der steigende Abschnitt übergeht, und einem fallenden Abschnitt, in den der obere Abschnitt übergeht, einem Ruheabschnitt vor dem Training, einem Zwischenruheabschnitt in Entsprechung zu einer Per ode von einem Ende des mindestens einen Trainingszyklus bis zu einem Beginn eines nächsten Trainingszyklus und einem Ruheabschnitt nach dem Training besteht.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Analysengerät geeignet ist, mindestens einen Parameter zu bestimmen, der aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einer maximalen Herzfrequenz, einer Steigung im steigenden Abschnitt, einem Gefälle im fallenden Abschnitt, einer minimalen Herzfrequenz im fallenden Abschnitt, einer Spitzenherzfrequenz im oberen Abschnitt, einer Ruheherzfrequenz und einer Grundliniensteilheit besteht.
System nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Analysengerät geeignet ist, die Parabel über mindestens den Abschnitt des zeitlichen Verlaufs statistisch anzupassen, um die Anpassung mit Hilfe von Regressionsanalyse zu erzeugen, und wobei das Analysengerät den Wert dem Herzwellenindex auf der Grundlage des mindestens einen Anpassungsgüteparameters zuweist.
System nach Anspruch 4, wobei das Analysengerät ferner Routinen zum Diagnostizieren anomaler physiologischer Konditionen durch Vergleichen des Satzes von Anpassungsgüteparametern mit einem Katalog aufweist, wobei der Katalog die Anpassungsgüteparameter mit den physiologischen Konditionen in Beziehung setzt.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Analysengerät geeignet ist, dem Herzwellenindex einen Wert auf der Grundlage mindestens eines Parameters zuzuweisen, der aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Steigung, einem Gefälle, einer minimalen Herzfrequenz, einer Spitzenherzfrequenz, einer Ruheherzfrequenz, einer Grundli niensteilheit und einem Satz von Anpassungsgüteparametern besteht.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner geeignet für eine Verwendung zum Modifizieren eines Trainingsprogramms für die Person, wobei das Programm einen Soll-Herzwellenindex hat und mindestens eine Trainingssitzung aufweist, die mindestens einen Trainingszyklus mit einer Soll-Herzfrequenz aufweist, wobei das Analysengerät den Herzwellenindex mit dem Soll-Herzwellenindex vergleicht und die Soll-Herzfrequenz sowie den Soll-Herzwellenindex als Reaktion auf den Vergleich ändert.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner geeignet für eine Verwendung zum Bestimmen eines Kapazitätsindex, wobei die Person einen Trainingstest durchführt, wobei der Test mehrere Testzyklen aufweist, wobei die mehreren Testzyklen einen maximalen Belastungszyklus aufweisen, in dessen Verlauf die Person bis zum maximalen körperlichen Vermögen der Person trainiert, und wobei das elektronische Überwachungsgerät eine Herzfrequenz der Person während des Tests überwacht und das Analysengerät (1) mindestens einen Zyklusparameter bestimmt; und (2) dem Kapazitätsindex einen Wert auf der Grundlage des mindestens einen Zyklusparameters zuweist.
System nach Anspruch 8, wobei der mindestens eine Zyklusparameter aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus folgendem besteht: einer ersten Spitzenherzfrequenz in Entsprechung zu einer während des maximalen Belastungszyklus überwachten maximalen Herzfrequenz, einer zweiten Spitzenherzfrequenz in Entsprechung zu einer während eines weiteren der mehreren Testzyklen, der nicht der maximale Belastungszyklus ist, überwachten maximalen Herzfrequenz, wobei eine Steigung der Herzfrequenz, die während eines Teils eines Beanspruchungsabschnitts mindestens eines der mehreren Testzyklen überwacht wird, ein Gefälle der Herzfrequenz bestimmt, die während eines Teils eines Entspannungsabschnitts des mindestens einen der mehreren Testzyklen überwacht wird.
System nach Anspruch 8 oder 9, wobei der mindestens eine Zyklusparameter aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Spitzenherzfrequenz, einer Steigung und einem Gefälle besteht.
System nach Anspruch 8, 9 oder 10, ferner geeignet für eine Verwendung zum Verordnen eines Trainingsprogramms für eine Person, wobei das Analysengerät so programmiert ist, daß es (1) ein Maß als Anzeige der physiologischen Kondition der Person empfängt und (2) das Trainingsprogramm mit Hilfe eines Algorithmus erstellt, der den Herzwellenindex mit dem Programm in Beziehung setzt; und wobei das System ferner aufweist: eine Ausgabevorrichtung, die das Trainingsprogramm für die Person bereitstellt.
System nach Anspruch 11, wobei der Algorithmus eine Nachschlagetabelle verwendet.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Analysengerät geeignet ist, ein Trainingsprogramm zu erstellen, das mehrere Trainingssitzungen mit folgendem aufweist: mindestens einem Aufwärmzyklus; und mindestens einem kritischen Zyklus, der eine Soll-Herzfrequenz auf der Grundlage des Herzwellenindex hat.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Analysengerät geeignet ist, das Programm mit mindestens einer zyklischen Erscheinung zu synchronisieren, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Mondzyklus und einem Tag-Nacht-Rhythmus der Person besteht.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Analysengerät geeignet ist, einen Befehlssatz zu erstellen, der Anweisungen für die Person bereitstellt, wie zu trainieren ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 15, ferner mit einer Kommunikationsverbindung zwischen dem Aufzeichnungsgerät und dem Analysengerät, wobei die Verbindung ein elektronisches Netzwerk aufweist, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einem lokalen Netzwerk, einem drahtlosen Netzwerk, einem drahtgebundenen Netzwerk, einem Weitbereichsnetzwerk, einer Internetverbindung und jeder Kombination daraus besteht.
System nach Anspruch 16, ferner mit einer Benutzerschnittstelle, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Internetwebseite, einem Anzeigemonitor, einem Computerterminal, einer akustischen Vorrichtung, einer taktilen Vorrichtung oder jeder Kombination daraus besteht.