Научно-исследовательская деятельность 2. Физической культуры и спорта в. Н. Попков научноисследовательская
 Скачать 2.55 Mb.
|
|
4.10.5 Методы исследования физической работоспособности* * Все пробы с предельными физическими нагрузками должны выполнятся в присутствии врача. Для оказания неотложной помощи необходимо иметь дефибриллятор, прибор для искусственной вентиляции легких, набор медикаментов. Приведенные ниже тесты даны в описании Г. А. Макаровой [10]. По рекомендации ВОЗ, при обследовании здоровых лиц начальная нагрузка у женщин должна составлять 150 кгм/мин (25 Вт) с последующим увеличением до 300–450–600 кгм/мин и т. д. У мужчин – 300 кгм/мин. (50 Вт) с последующим возрастанием до 600–900–1200 кгм/мин и т. д. Длительность каждого этапа нагрузки должна быть не менее 4 мин. Периоды отдыха между этапами нагрузки составляют 4–5 мин. Ориентиром адекватной реакции при выборе очередной нагрузки может являться увеличение ЧСС на 22–26 уд/мин при увеличении мощности нагрузки на 25 Вт у женщин и на 29–30 уд/мин при увеличении нагрузки на 50 Вт у мужчин. При степэргометрии могут использоваться одно-, двух- и многоступенчатые лестницы с различной высотой ступенек. Наиболее удобными являются ступеньки высотой 23 см (Н. А. Амосов Я. Л. Бендет, 1989). Мощность нагрузки при эргометрическом исследовании с применением ступенек может быть рассчитана с помощью формулы:  (1),где W – мощность, кгм/мин; P – масса тела, кг; H – высота ступеньки, м; n – число подъемов в мин; 1,33 – коэффициент уступающей работы. При велоэргометрии частота педалирования у неподготовленных лиц обычно составляет 60 об/мин. При тестировании на тредмилле по рекомендации ВОЗ используются 2 варианта нагрузок: 1) при горизонтальном положении ленты тредмилла (увеличение нагрузки производится путем прироста скорости ее движения от 3 до 10 км/ч); 2) при постоянной скорости движения ленты (нагрузка повышается за счет постепенного увеличения угла наклона ленты на 2,5 %). Запись ЭКГ осуществляется в исходном состоянии, далее в конце нагрузки при каждом значении мощности, а также на 1, 2, 3, 5, 7, 10 мин восстановления. Пробы проводятся не ранее, чем через 2 часа после легкого завтрака (выполнять пробу натощак не рекомендуется); температура воздуха в помещении 18–22°С; на исследуемом должна быть легкая, хорошо пропускающая воздух и влагу одежда, легкие туфли с жесткой подошвой. Проба прекращается либо при достижении субмаксимальных величин ЧСС, либо при появлении клинических или электрокардиографических критериев прекращения пробы. Проба РWC170 составляет определение той мощности физической нагрузки, при которой ЧСС достигает 170 уд/мин, т. е; уровня оптимального функционирования кардиореспираторной системы. Методика проведения и принципы оценки. В настоящее время сущетвует 3 лабораторных варианта проведения пробы РWC170. 1 Общеевропейский (М. А. Годик с соавт., 1994). Предполагает выполнение трех возрастающих по мощности нагрузок (продолжительность каждой 3 мин), не разделенных интервалами отдыха. За это время нагрузка возрастает дважды (спустя 3 и 6 мин от начала тестирования). ЧСС измеряется в течение последних 15 с каждой трехминутной ступени, нагрузка которой регулируется так, чтобы к концу теста ЧСС увеличивалась до 170 уд/мин. Мощность нагрузки рассчитывается на единицу массы тела испытуемого (Вт/кг). 2 Модификация В. Л. Карпмана с соавт. [23,24] предполагает выполнение двух нагрузок возрастающей мощности (продолжительность каждой 5 мин) с интервалом отдыха 3 мин. Определение физической работоспособности путем расчета величин РWC170 (V) по этой методике дает надежные результаты при выполнении следующих условий: - проба должна выполняться без предварительной разминки; - скорость прохождения дистанции должна поддерживаться относительно постоянной; - длительность каждой из нагрузок должна быть равной 4–5 мин, чтобы сердечная деятельность достигла устойчивого состояния; - между нагрузками обязателен 3 мин перерыв. В конце 1-й нагрузки ЧСС должна достигать 110–130 уд/мин, а в конце 2-й 150–165 уд/мин. Ошибка при расчёте РWC170 (V) может быть сведена до минимума при приближении мощности (скорости движения) во время 2-й нагрузки к величине РWC170 (V); - для получения сопоставимых результатов при динамических наблюдениях пробу со специфическими нагрузками необходимо проводить по возможности в аналогичных внешних условиях и с использованием одного и того же спортивного инвентаря. При выборе мощности первой нагрузки в модификации пробы РWC170, предложенной В. Л. Карпманом с соавт. (1974) должны учитываться масса тела и предполагаемый уровень общей физической работоспособности (табл. 70, 71). В конце каждой нагрузки (последние 30 с работы на определенном уровне мощности) у обследуемого регистрируется (пальпаторно, аускультативно или электрокардиографически) ЧСС. Проба выполняется без предварительной разминки. 3 Модификация пробы РWC170, предложенная Л. И. Абросимовой с соавторами (1978), предполагает выполнение одной нагрузки обусловливающей возрастание ЧСС до 150–160 уд/мин. Расчет мощности нагрузок при определении показателя РWC170 в степ-эргометрическом тесте производится по приведенной выше формуле 1. При определении показателя РWC170в степ-эргометрической пробе следует иметь в виду, что предельно допустимая высота ступеньки составляет 0,508 м, а наибольшая частота восхождений – 30 в мин. При необходимости увеличение мощности нагрузки может быть достигнуто за счет искусственного отягощения. Расчет показателя РWC170 производится графически или по формулам: Общеевропейский вариант:  ;Модификация В. Л. Карпмана с соавторами:  ;Модификация Л. И. Абросимовой с соавторами:  .Оценка полученных данных производится на основании относительных величин показателя, которые рассчитываются как частное от деления абсолютных значений РWC170 на массу тела испытуемого. Принципы оценки относительных значений показателя РWC170 приведены в табл. 18. Таблица 18 Принципы оценки относительных показателей РWC170
Общие принципы проведения пробы РWC170, cо специфическими нагрузками циклического характера (по В. Л. Карпману с соавт.,1988) При проведении этих проб регистрируются два показателя: скорость движения и ЧСС. Расчет скорости движений циклического характера при ЧСС170 уд/мин производится по формуле:  где РWC170 (V) – физическая работоспоcобность, выражаемая в величинах скорости (м/с) при пульсе 170 уд/мин; f1 и f2 – ЧСС во время 1-й и 2-й физических нагрузок; V1 и V2 – скорость движений (м/с) во время 1-й и 2-й нагрузок. Чем больше РWC170 (V), тем выше физическая работоспособность. При выполнении специфических нагрузок физиологические сдвиги определяются работой, направленной непосредственно на поддержание скорости движений, и той дополнительной работой, которую совершает спортсмен по преодолению внешнего сопротивления, перемещению массы собственного тела и веса инвентаря (например, лодки, велосипеда и т. п.). При прочих равных условиях спортсмены с большей массой тела выполняют большую механическую работу, требующую, следовательно, и больших энергетических затрат. В связи с этим величины РWC170 (V) отражают уровень физической работоспособности уже с учётом веса тела спортсмена. Гарвардский степ-тест Теоретической основой Гарвардского степ-теста является физиологическая закономерность, согласно которой продолжительность работы на пульсе, равном 150–170 уд/мин, и скорость восстановления частоты сердечных сокращений (ЧСС) после выполнения подобной физической нагрузки достаточно надежно характеризуют функциональные возможности сердечно-сосудистой системы и как следствие уровень общей физической работоспособности организма. Методика проведения и принципы оценки. Обследуемому предлагается выполнить мышечную работу в виде восхождений на ступеньку с частотой 30 раз в 1 мин. Продолжительность нагрузки и высота ступеньки зависят от пола, возраста и антропометрических данных. Подробнее см. [10, с. 175]. Темп движений задается метрономом, частота которого устанавливается на 120 уд/мин. Подъем и спуск состоят из четырех движений, каждому из которых соответствует один удар метронома: 1-й удар – испытуемый ставит на ступеньку одну ногу, 2-й – другую ногу, 3-й – опускает на пол ногу, с которой начал восхождение, 4-й – опускает на пол другую ногу, В момент постановки обеих ног на ступеньку колени должны быть выпрямлены, а туловище в строго вертикальном положении. Руки во время выполнения теста выполняют обычные для ходьбы движения. В тех случаях, когда обследуемый не в состоянии выполнить работу в течение всего заданного отрезка времени, фиксируется то время, в течение которого она совершалась. Расчет индекса Гарвардского степ-теста (ИГСТ) производится по следующей формуле:  , где ИГСТ – индекс Гарвардского степ-теста в условных единицах; t – продолжительность реально выполненной физической работы в с; f1 , f2, f3 – ЧСС на 2-й, 3-й и 4-й мин восстановления: за 30 с. Оценка результатов тестирования может осуществляться по таблице 19. Таблица 19 Оценка результатов Гарвардского степ-теста (Г. А. Макарова,2002)
Тест Новакки используется для прямого определения общей физической работоспособности у действующих спортсменов. В его основе лежит определение времени, в течение которого испытуемый способен выдерживать физическую нагрузку ступенчато возрастающей мощности. Нагрузка выполняется на велоэргометре, подбирается строго индивидуально и выражается в ваттах на килограмм массы тела – Вт/кг (1 Вт = 6 кгм/мин). Методика проведения и принципы оценки. Испытуемому предлагают выполнить на велоэргометре работу, исходная мощность которой составляет 1 Вт/кг. Через каждые 2 мин педалирования мощность нагрузки увеличивают на 1 Вт/кг – до тех пор, пока испытуемый не откажется от выполнения работы. При тестировании должны соблюдаться все меры предосторожности, как и при любой пробе с предельными нагрузками. Если испытуемый прекратил педалирование на 10-й мин, т. е. на 2-й мин 5-й ступени мощности, соответствующей 5 Вт/кг, то, сопоставив эти данные с табличными, можно заключить, что у обследуемого общая физическая работоспособность соответствует высокому уровню. Для более точной оценки функциональной готовности спортсмена необходима регистрация продолжительности работы «до отказа» в секундах. Оценка общей физической работоспособности у спортсменов по результатам в тесте Новакки осуществляется по табл. 20. Таблица 20 Оценка результатов теста Новакки (Г. А. Макарова)
Тест ступенчато возрастающей нагрузки предназначается для комплексной оценки максимума аэробной и анаэробной способности спортсменов. В качестве тестирующей нагрузки обычно используются работа на велоэргометре или бег на тредбане с постепенно возрастающей интенсивностью. Исходная величина нагрузки устанавливается таким образом, чтобы обеспечить увеличение частоты сердечных сокращений до 130–140 уд/мин, а потребление О2 до 1,5 л/мин. В каждые последующие 2–3 мин работы нагрузка увеличивается на равную величину. В практике обследований спортсменов при работе на велоэргометре наиболее оправдан график увеличения нагрузки, который начинается с 450 кгм/мин с приростом нагрузки в каждые последующие 2–3 мин на 450 кгм/мин, т. е. 450, 900, 1350, 1800 кгм/мин и т. д. При проведении тестирования в беге на тредбане график увеличения скорости бега обычно начинается с 2,5 м/с с приростом скорости в каждые последующие 2 мин на 0,5 м/с, т. е. 2,5; 3,0; 3,5; 4,0 м/с и т. д. Подобная регламентация нагрузки должна обеспечить прохождение (5–6)-кратного повышения интенсивности упражнения вплоть до полного изнеможения испытуемого [10]. Тест на удержание критической мощности ориентирован на избирательную оценку показателей аэробной емкости. При проведении теста используются результаты определения критической мощности (скорости) в тесте ступенчато возрастающей нагрузки. Регламентом тестирования предусматривается выполнение «до отказа» упражнения на критической скорости после стандартной 5–10 мин разминки. Определение показателей аэробной емкости и времени удержания максимального потребления О2 производится на основе непрерывных измерений газообмена и содержания молочной кислоты в крови[10]. Тест однократной предельной работы предназначается для избирательной оценки анаэробной гликолитической мощности. Подбор параметров тестирующего упражнения здесь должен обеспечить максимальную интенсификацию анаэробных превращений в работающих мышцах, предельно высокую скорость образования кислородного долга и накопления молочной кислоты в крови. Этой задаче в наибольшей степени соответствует выполнение на велоэргометре 1 мин предельной работы на уровне 5 кп (сопротивление на колесе 5 кг, максимальная частота педалирования), или так называемый Вингейт-тест, заключающийся в исполнении упражнения предельной интенсивности в течение 30 с (тесты выполняются после 10 мин разминки). Результаты этих тестов вполне идентичны и могут быть использованы в качестве валидной оценки анаэробных возможностей спортсмена [10]. Тест повторной предельной работы дает возможность избирательно оценивать анаэробную гликолитическую емкость. В отличие от испытания в однократном предельном усилии, при котором достигается наибольшая скорость накопления молочной кислоты, повторное выполнение предельного упражнения позволяет прийти к наивысшим значениям концентрации молочной кислоты в крови и тканях, самым значительным сдвигам кислотно-щелочного равновесия и образованию максимального О2-долга. Программа стандартизированных лабораторных испытаний предусматривает трех- или четырехкратное повторение минутных сеансов повторной работы на велоэргометре, вызывающих полное изнеможение испытуемого [10]. Тест максимальной анаэробной мощности (МАМ) предназначается для избирательной оценки алактатной анаэробной мощности. Он заключается в выполнении кратковременного взрывного усилия в течение (5–10) с. В этом временном интервале основным источником энергии служит алактатный анаэробный процесс. В качестве стандартизированных лабораторных процедур используется работа на велоэргометре с максимальной мощностью (сопротивление на колесе 7 кп, максимальная частота педалирования) или бег вверх по лестнице с достаточно большим уклоном – от 30 до 40°. В последнем случае относительная мощность (значение мощности, приходящейся на единицу массы тела) численно равна значению вертикальной скорости при беге вверх по лестнице [10]. Тест повторной нагрузки максимальной мощности ориентирован на избирательную оценку алактатной анаэробной емкости. Программой тестирования предусматривается повторение до отказа кратковременных упражнений максимальной мощности через постоянные интервалы отдыха, недостаточные для восстановления алактатных анаэробных резервов в работающих мышцах. В работе на велоэргометре этому режиму соответствует повторное выполнение 10 с упражнений максимальной мощности через 30 с интервалы отдыха. В качестве количественной оценки алактатной анаэробной емкости обычно используются показатели общего числа повторений упражнения на максимальной мощности, или общего количества работы, выполненной до момента снижения максимальной мощности [10]. «Полевые» эквиваленты тестирования энергетических потенций организма спортсменов Перечисленные выше стандартизированные лабораторные тесты имеют свои аналоги в форме специальных контрольных упражнений, которые широко применяются в практике отдельных видов спорта. Тесту ступенчато возрастающей нагрузки по своей направленности соответствуют применяемые в практике легкоатлетического спорта испытания в повторном беге на дистанции 1000 м с постепенно возрастающей скоростью. Тесту на удержание критической мощности соответствуют испытания в контрольном беге на 2000 м и тесте Купера (дистанция бега, пробегаемая за 12 мин). Тест однократной предельной нагрузки имеет своим аналогом в спортивной практике испытания в контрольном беге на дистанции 300 или 400 м, плавании на 50 и 100 м, «челночном» беге на площадке в баскетболе, повторном беге 6  54 м в хоккее и т. п. [10]. Непрямые способы определения максимального потребления кислорода С целью непрямого определения максимального потребления кислорода по показателю РWС170 используются формулы В. Л. Карпмана с соавт. (1969): Для взрослых:  Для подростков:  где mах Vo2 мл/мин; РWС170 – кгм/мин. Подробное изложение содержания, теоретического обоснования, методики проведения и оценки результатов различных тестов физической работоспособности содержится в работах [2, 4, 5, 6, 7, 8, 14, 15, 16, 17]. Вопросы для самопроверки 1 Какие методы оценки физического развития Вы знаете? 2 Какие типы телосложения (конституции) Вы знаете? 3 Какие методы используются для оценки состояния вегетативной нервной системы? 4 Какие Вам известны методы оценки функционального состояния нервно-мышечного аппарата? 5 Какие показатели используются для оценки функции внешнего дыхания? 6 Что оценивают методом пневмотахометрии? 7 В чем заключаются функциональные пробы Штанге и Генчи? 8 Какие требования безопасности необходимо соблюдать при применении максимальных тестов, оценивающих работоспособность человека? 9 Какие методы используют для оценки физической работоспособности человека? 10 Назовите несколько тестов для оценки аэробной и анаэробной работоспособности человека. Литература Аксельрод, А. Е. Управление процессом скоростно-силовой подготовки спортсменов на базе оценки состояния нервно-мышечного аппарата по латентному времени вызванного сокращения мышц : автореф. дис…. канд. пед. наук / А. Е. Аксельрод. – Омск, 2006. – 24 с. Волков, Н. И., Биохимия мышечной деятельности / Н. И. Волков, [и др.]. – Киев : Олимп. Лит., 2000. – 503 с. Годик, М. А. Система общеевропейских тестов для оценки физического состояния человека / М. А. Годик, В. К. Бальсевич, В. Н. Тимошкин // Теория и практика физической культуры. – 1994. – № 5/6. – С. 24–32. Граевская, Н. Д. Спортивная медицина : Курс лекций и практические занятия. В 2-х кн. : учебное пособие / Н. Д. Граевская, Т. И. Долматова. – М. : Советский спорт, 2004. – 304, 360 с. Дубровский, В. И. Спортивная медицина : учебник для студентов вузов / В. И. Дубровский. – М. : Гуманит. Изд. центр. ВЛАДОС, 1998. – 480 с. Зациорский, В. М. Основы спортивной метрологии / В. М. Зациорский. – М. : Физкультура и спорт, 1979. – 152 с. Карпман, В. Л. Исследование физической работоспособности у спортсменов / В. Л. Карпман, З. Б. Белоцерковский, И. А. Гудков. – М. : Физкультура и спорт, 1974. – 93 с. Карпман, В. Л. Тестирование в спортивной медицине / В. Л. Карпман, 3. Б. Белоцерковский, И. А. Гудков. – М. : Физкультура и спорт, 1988 . – 206 с. Ланда, Б. Х. Методика комплексной оценки физического развития и физической подготовленности: учеб. пособие / Б. Х. Ланда – М. : Советский спорт, 2004. – 192 с. Макарова, Г. А. Практическое руководство для спортивных врачей / Г. А. Макарова. – Ростов н /Д. : Баро-Пресс, 2002. – 800 с. Макарова, Г. А. Спортивная медицина : учебник / Г. А. Макарова. – М.: Советский спорт, 2002. – 480 с. Моделирование и комплексное тестирование в оздоровительной физической культуре : сб. науч. тр. / под ред. В. Д. Сонькина. – М. : [Б. и.], 1991. – 188 с. Платонов, В. Н. Система подготовки спортсменов в олимпийском спорте. Общая теория и её практические приложения / В. Н. Платонов. – Киев : Олимп. литература, 2004. – 808 с. Спортивная метрология : учебник для ин-тов физ. культ. / под. ред. В. М. Зациорского. – М. : Физкультура и спорт, 1982. – 256 с. Справочник по функциональной диагностике в педиатрии / под ред. Ю. Е. Вельтищева, Н. С. Кисляка. – М. : Медицина, 1979. – 624 с. Уилмор, Дж. Х. Физиология спорта и двигательной активности. / Дж. Х. Уилмор, Д. Л. Костил. – Киев : Олимп. лит., 1997. – 503 с. Физиологическое тестирование спортсмена высокого класса: пер. с англ. / отв. ред. В. С. Мищенко. – Киев : Олимпийская литература. – 1998. – 430 c. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
)