<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Russian Journal of Information Technology in Sports</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Russian Journal of Information Technology in Sports</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Российский журнал информационных технологий в спорте</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="online">2949-6349</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">96345</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.62105/2949-6349-2025-2-1-38-48</article-id>
   <article-id pub-id-type="edn">sllwse</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>ЦИФРОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЭКСТРЕМАЛЬНОЙ И СПОРТИВНОЙ ФИЗИОЛОГИИ</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>DIGITAL TECHNOLOGIES IN EXTREME AND SPORTS PHYSIOLOGY</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>ЦИФРОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ЭКСТРЕМАЛЬНОЙ И СПОРТИВНОЙ ФИЗИОЛОГИИ</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">Development of an algorithm and software prototype for real-time assessment of anaerobic exercise load using heart rate monitoring data</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Алгоритм и прототип компьютерной программы для оперативного определения анаэробной дозы физической нагрузки на основе данных пульсометрии</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Авдеев</surname>
       <given-names>Денис Владимирович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Avdeev</surname>
       <given-names>Denis Vladimirovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>avdeybaldey@gmail.com</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-8826-9586</contrib-id>
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Андреева</surname>
       <given-names>Альбина Маратовна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Andreeva</surname>
       <given-names>Albina Maratovna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>moymio@yandex.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат биологических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of sciences in biology;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-3"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-9856-5426</contrib-id>
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Крикленко</surname>
       <given-names>Елена Александровна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Kriklenko</surname>
       <given-names>Elena Aleksandrovna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>kriklenko_ea@academpharm.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-4"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Российский университет спорта «ГЦОЛИФК»</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Russian University of Sports «SCOLIPE»</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Российский университет спорта «ГЦОЛИФК»</institution>
     <city>Москва</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Russian University of Sports «SCOLIPE»</institution>
     <city>Moscow</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-3">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">ФГНУ &quot;ФИЦ оригинальных и перспективных биомедицинских и фармацевтических технологий&quot;</institution>
     <city>Москва</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Federal Research Center for Original and Prospective Biomedical and Pharmaceutical Technologies</institution>
     <city>Moscow</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-4">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">ФГНУ &quot;ФИЦ оригинальных и перспективных биомедицинских и фармацевтических технологий&quot;</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Federal Research Center for Original and Prospective Biomedical and Pharmaceutical Technologies</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2025-06-30T00:00:00+03:00">
    <day>30</day>
    <month>06</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2025-06-30T00:00:00+03:00">
    <day>30</day>
    <month>06</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <volume>2</volume>
   <issue>1</issue>
   <fpage>38</fpage>
   <lpage>48</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2025-03-18T00:00:00+03:00">
     <day>18</day>
     <month>03</month>
     <year>2025</year>
    </date>
    <date date-type="accepted" iso-8601-date="2025-06-16T00:00:00+03:00">
     <day>16</day>
     <month>06</month>
     <year>2025</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://rjits.ru/en/nauka/article/96345/view">https://rjits.ru/en/nauka/article/96345/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Актуальность. В процессе научно-исследовательской, тренерской и спортивной практики возникает необходимость оперативного мониторинга такого параметра, как анаэробная составляющая нагрузки. Этот показатель может быть рассчитан на основе данных пульсометрии, однако в настоящее время практически отсутствуют комплексные отечественные программные решения, автоматизирующие процесс вычислений и позволяющие получать результаты сразу после завершения тренировки.&#13;
Цель. Разработать алгоритм расчета и оперативного вывода показателя анаэробной части дозы физической нагрузки и прототип компьютерной программы для оценки параметров физической работоспособности, основанный на данных пульсометрии при выполнении нагрузочных тестов.&#13;
Методика. В качестве примера нагрузочной пробы для разработки алгоритма был применен тест PWC170, проводимый с ипользованием степ-эргометрии, при этом разработанная методика может быть адаптирована для других типов нагрузочных проб.&#13;
В основе программы лежат расчёты интенсивности накопления пульсового долга (ИНПД) и удельной интенсивности физиологических затрат (УИФЗ) по полученной ЧСС с пульсометра Polar H10 (по протоколу Bluetooth), закреплённого на испытуемом, во время проведения пробы. Результат работы программы, созданной с использованием JavaScript и&#13;
HTML, в виде расчетных показателей нагрузки спортсмена (всего 9 параметров) отображается сразу после прекращения выполнения теста.&#13;
Результаты. При использовании в качестве примера нагрузочной пробы теста PWC170, был разработан новый алгоритм расчета и оперативного вывода показателя анаэробной части дозы физической нагрузки на основе данных пульсометрии.&#13;
На основе разработанного алгоритма был сделан прототип программного обеспечения для расчета 9 параметров нагрузки спортсмена, включая показатель анаэробности нагрузки, непосредственно после выполнения теста, который в настоящее время представлен для свободного использования (https://github.com/Denisqe/box).&#13;
Выводы. Программное решение значительно ускоряет процесс обработки данных пульсометрии, обеспечивая практически мгновенное получение результатов расчётов после выполнения любого нагрузочного теста. Это позволяет повысить эффективность контроля физической работоспособности и оперативность принятия тренерских решений, улучшая&#13;
качество мониторинга физического состояния спортсменов.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>Relevance. Scientific research, coaching practice, and athletic training necessitate real-time monitoring of key parameter such as the anaerobic component of exercise. While this metric can be derived from heart rate data, there is currently a lack of comprehensive domestic software solutions capable of automating these calculations and delivering immediate post-exercise results.&#13;
Aim. To develop an algorithm for calculating and displaying the anaerobic dose of physical load in real time, along with a prototype computer program for assessing physical performance parameters based on heart rate data obtained during standardized exercise tests.&#13;
Methods. The algorithm development utilized the standardized PWC170 test conducted via step-ergometry as a primary validation protocol, though the proposed methodology demonstrates extensibility to alternative exercise testing modalities. HR parameters were derived from&#13;
continuous heart rate monitoring using the Polar H10 chest-worn transmitter, with real-time data acquisition facilitated through Bluetooth protocol.&#13;
Implementation was achieved through a client-side web application architecture utilizing JavaScript (ECMAScript 6+) and HTML5 standards. The system demonstrates efficient computational performance, generating and displaying a comprehensive panel of 9 exercise load parameters immediately upon test termination. This near-instantaneous analytical capability provides significant advantages for real-time training monitoring and immediate physiological assessment.&#13;
Results. The study successfully developed an innovative algorithm for real-time assessment of anaerobic exercise load components using heart rate data. This computational approach enabled precise quantification of anaerobic contribution through advanced processing of cardiometric parameters. The software solution generates 9 key performance metrics immediately after test completion, with particular focus on anaerobic load evaluation The prototype has been made publicly available as a web application compatible with&#13;
standard heart rate monitors, demonstrating practical utility for sports science applications (https://github.com/Denisqe/box).&#13;
Conclusions. The developed software enables real-time heart rate data processing, instantly calculating exercise parameters post-test. This enhances training monitoring efficiency and decision-making while maintaining scientific accuracy, offering a practical tool for sports science applications. The solution combines methodological rigor with operational speed, providing reliable physiological assessments. Its immediate feedback and precision make it valuable for both research and athletic practice.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>анаэробная доза физической нагрузки</kwd>
    <kwd>прототип программы</kwd>
    <kwd>алгоритм</kwd>
    <kwd>параметры физической работоспособности</kwd>
    <kwd>интенсивность накопления пульсового долга</kwd>
    <kwd>удельная интенсивность физиологических затрат</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>anaerobic dose of exercise</kwd>
    <kwd>program prototype</kwd>
    <kwd>algorithm</kwd>
    <kwd>physical performance parameters</kwd>
    <kwd>pulse debt accumulation intensity</kwd>
    <kwd>specific intensity of physiological costs</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Banister E. W., Calvert T.W., Savage M.V. A systems model of training for athletic performance // Australian journal of science and medicine in sport. 1975. Vol. 7, No 3, P. 57-61.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Banister E.W., Calvert T.W., Savage M.V. A systems model of training for athletic performance. Australian journal of science and medicine in sport, 1975, 7 (3), pp, 57-61.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Karvonen M.J., Kentala E., Mustala O. The effects of training on heart rate: a longitudinal study // Annales Medicinae Experimentalis et Biologiae Fenniae. 1957. Vol. 35, P. 307–315. PMID: 13470504.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Karvonen M.J., Kentala E., Mustala O. The effects of training on heart rate: a longitudinal study. Annales Medicinae Experimentalis et Biologiae Fenniae, 1957, (35), pp. 307–315. PMID: 13470504.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Сонькин В.Д., Тамбовцева Р.В. Развитие мышечной энергетики и работоспособности в онтогенезе. Москва: Книжный дом «ЛИБРОКОМ». 2018. 368 C. ISBN: 978-5-397-01708-4.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Son'kin V.D., Tambovceva R.V. Development of muscular energy and working capacity in ontogenesis. Moscow: LIBROCOM Book House, 2018, 368 p. (in Russ.) ISBN: 978-5-397-01708-4.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Козлов А.В., Блеер А.Н., Левушкин С.П., Сонькин В.Д. Взаимосвязь интенсивности накопления пульсового долга со скоростью образования кислородного запроса и накопления лактата в крови при выполнении предельных циклических упражнений различной продолжительности // Спортивная медицина: наука и практика. 2022. Т.12. №3. C. 43–50. DOI: https://doi.org/10.47529/2223-2524.2022.3.2 EDN: https://www.elibrary.ru/wljrzn</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kozlov A.V., Bleer A.N., Levushkin S.P., Son'kin V.D. The relationship between the intensity of pulse debt accumulation and the rate of oxygen demand formation and lactate accumulation in the blood when performing extreme cyclic exercises of various durations. Sports medicine: science and practice, 2022, 12(3), pp. 43–50. (in Russ.) DOI: https://doi.org/10.47529/2223-2524.2022.3.2  EDN: https://www.elibrary.ru/wljrzn</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Козлов А.В., Ваваев А.В., Якушкин А.В., Лаптев А.И., Юриков Р. В., Сонькин В.Д. Удельная интенсивность физиологических затрат при циклической работе различной мощности // Физиология человека.  2022. Т. 48. № 1. C. 18–25. DOI: https://doi.org/10.31857/S0131164622010076 EDN: https://www.elibrary.ru/pbjfhh</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kozlov A.V., Vavaev A.V., Yakushkin A.V., Laptev A.I., Yurikov R.V., Son'kin V.D. The specific intensity of physiological costs during cyclic operation of various capacities. Human Physiology, 2022, 48(1), pp. 18–25. (in Russ.) DOI: https://doi.org/10.31857/S0131164622010076  EDN: https://www.elibrary.ru/pbjfhh</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Impellizzeri F.M., Shrier I., McLaren S.J., Coutts A.J., McCall A., Slattery K., Jeffries A.C., Kalkhoven J.T. Understanding Training Load as Exposure and Dose // Sports Medicine. 2023. Vol. 53, P. 1667–1679. https://doi.org/10.1007/s40279-023-01833-0</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Impellizzeri F.M., Shrier I., McLaren S.J., Coutts A.J., McCall A., Slattery K., Jeffries A.C., Kalkhoven J.T. Understanding Training Load as Exposure and Dose. Sports Medicine, 2023, (53), pp. 1667–1679. https://doi.org/10.1007/s40279-023-01833-0</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Максимов М. Н. Квантификация тренировочных нагрузок по пульсовым показателям упражнений в спортивном плавании // Автореферат дисс. ... канд. пед. наук:13.00.04. Теория и методика физического воспитания, спортивной тренировки, оздоровительной и адаптивной физической культуры. 2004. 21 с. EDN:  https://www.elibrary.ru/njsmjx</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Maksimov M.N. Quantification of training loads by pulse parameters of exercises in sports swimming. Abstract of dissertation of the Candidate of Pedagogical Sciences:13.00.04. Theory and methodology of physical education, sports training, recreational and adaptive physical education, 2004. 21 p. (in Russ.) EDN:  https://www.elibrary.ru/njsmjx</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Руненко С. Д., Таламбум Е. А., Ачкасов Е. Е. Исследование и оценка функционального состояния спортсменов // Учебное пособие для студентов лечебных и педиатрических факультетов медицинских вузов. Москва: Профиль – 2С. 2010. 72 C. ISBN: 978-5-903950-06-5</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Runenko S.D., Talambum E.A., Achkasov E.E. Research and assessment of the functional state of athletes. Textbook for students of medical and pediatric faculties of medical universities. Moscow: Profil – 2C, 2010, 72 p. (in Russ.) ISBN: 978-5-903950-06-5</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Прототип компьютерной программы для оперативного определения анаэробной дозы физической нагрузки на основе данных пульсометрии [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://github.com/Denisqe/box (дата обращения: 08.06.2025)</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">A prototype of a computer program for the rapid determination of the anaerobic dose of physical activity based on heart rate monitoring data [Electronic resource]. URL: https://github.com/Denisqe/box (accessed: 08.06.2025)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
