Методы косвенной оценки физической работоспособности
Тест PWC170 (способность к физической работе при частоте пульса 170 ударов в минуту)
Испытуемый выполняет две работы (2>1) субмаксимальной мощности, поднимаясь на ступеньку определенной высоты с частотой 20 циклов в минуту. Длительность восхождения 3 минуты. В первые 10 с после прекращения работы сосчитать пульс. Перерыв между 1 и 2 работами – 15-20 минут. Высота ступенек 0,20 и 0,35 м. Расчет физической работоспособности проводится по формуле В.Л. Карпмана:
РWС170 = N1 + (N2 – N1 ) × (170 – f1) / (f2 - f1), кгм/мин.,
где N1,2 = 1,3 p h n;
N1,2 – мощность 1 и 2 работы соответственно;
f1 , f2 – частота пульса в мин при 1 и 2 работе соответственно;
P – вес испытуемого в кг;
h – высота ступеньки в м;
n – число восхождений в 1 минуту;
1,3 – коэффициент для учета отрицательной работы (спуск со ступеньки).
Средние величины PWC170 в кг∙м/мин: женщины – тренированные – 780, нетренированные – 580, мужчины – тренированные – 1520, нетренированные – 1060.
Определение максимума потребления кислорода при физической работе (непрямым путем)
1.После выполнения теста PWC170 рассчитайте МПК по формуле В.Л. Карпмана: МПК = 1,7 × PWC170+1240.
2.Полученный результат сравните со средними величинами. Средние величины МПК: женщины – 2,00-2,50 л/мин, мужчины – 3,10-3,70 л/мин.
Билет 11
1. Мембрана представляет собой двойной липидный слой, в который погружены интегральные белки, функционирующие как ионные насосы и каналы.Насосы за счёт энергии АТФ перекачивают ионы K, Na, Ca против градиента концентрации. Периферические белки формируют цитоскелет клетки, который придаёт прочность и в тоже время эластичность клетке. Мембраны состоят из липидов трёх классов: фосфолипиды, гликолипиды и холестерол. Фосфолипиды и гликолипиды (липиды с присоединёнными к ним углеводами) состоят из двух длинных гидрофобных углеводородных «хвостов», которые связаны с заряженной гидрофильной «головой». Холестерол придаёт мембране жёсткость, занимая свободное пространство между гидрофобными хвостами липидов и не позволяя им изгибаться. Поэтому мембраны с малым содержанием холестерола более гибкие, а с большим — более жёсткие и хрупкие. Также холестерол служит «стопором», препятствующим перемещению полярных молекул из клетки и в клетку. Важную часть мембраны составляют белки, пронизывающие её и отвечающие за разнообразные свойства мембран. Их состав и ориентация в разных мембранах различаются.Клеточная мембрана является разделительным барьером между цитоплазмой и внеклеточной средой. Транспорт веществ сквозь клеточную мембрану в клетку или из клетки, осуществляемый с помощью различных механизмов — простой диффузии, облегченной диффузии и активного транспорта. Важнейшее свойство биологической мембраны состоит в ее способности пропускать в клетку и из нее различные вещества. Это имеет большое значение для саморегуляции и поддержания постоянного состава клетки. Такая функция клеточной мембраны выполняется благодаря избирательной проницаемости, то есть способностью пропускать одни вещества и не пропускать другие.
В клетке существует 4 основных вида транспорта: 1) Диффузия, 2) Осмос, 3) Активный транспорт, 4) эндо и экзоцитоз. 1) Диффузия — это перемещение веществ по диффузному градиенту, т.е. из области высокой концентрации, в область с низкой концентрацией. Медленно диффундируют ионы, глюкоза, аминокислоты, липиды и т.д. Быстро диффундируют жирорастворимые молекулы. Облегченная диффузия является модификацией диффузии. Наблюдается в том случае, когда определенному веществу помогает пройти через мембрану какая-либо специфическая молекула, т.е. у этой молекулы есть свой канал, через который она легко проходит (поступление глюкозы в эритроциты). 2) Осмос — это дифундированние воды через полупроницаемые мембраны. 3) Активный — это перенос молекул или ионов через мембрану, против градиента концентрации и электрохимического градиента.белки-переносчики (их иногда называют белки-насосы) переносят через мембрану вещества с затратами энергии, которая обычно поставляется при гидролизе АТФ. В клетке между двумя сторонами плазматической мембраны поддерживается разность потенциалов — мембранный потенциал. Внешняя среда положительный заряд, а внутренняя отрицательный. Поэтому в клетку будут стремится катионы Na, K, а анионы хлора будут отталкиваться. Примером активного транспорта имеющегося в большинстве клеток является натриево-калиевый насос. 4) Эндо и экзоцитоз. Плазматическая мембрана принимает учатие в выведении веществ из клетки, это происходит в процессе экзоцитоза. Так выводятся гормоны, полисахариды, белки, жировые капли и др. продукты клетки. Они заключаются в пузырьки, ограниченные мембраной, и подходят к плазмолеме. Обе мембраны сливаются и содержимое пузырька выводится наружу. Фагоцтоз - захват и поглощение клеткой крупных частиц. Пиноцитоз — процесс захвата и поглощения капелек жидкости.
Калий/натриевый насос. Первоначально этот переносчик присоединяет с внутренней стороны мембраны три иона 
. Эти ионы изменяют конформацию активного центра АТФазы. После такой активации АТФаза способна гидролизовать одну молекулу АТФ, причем фосфат-ион фиксируется на поверхности переносчика с внутренней стороны мембраны.Выделившаяся энергия расходуется на изменение конформации АТФазы, после чего три иона и ион 
(фосфат) оказываются на внешней стороне мембраны. Здесь ионы отщепляются, а замещается на два иона 
. Затем конформация переносчика изменяется на первоначальную, и ионы оказываются на внутренней стороне мембраны. Здесь ионы отщепляются, и переносчик вновь готов к работе.
Более кратко действия АТФазы можно описать так:
83. 1) Она изнутри клетки «забирает» три иона ,затем расщепляет молекулу АТФ и присоединяет к себе фосфат
84. 2) «Выбрасывает» ионы и присоединяет два иона из внешней среды.
85. 3) Отсоединяет фосфат, два иона выбрасывает внутрь клетки
В итоге во внеклеточной среде создается высокая концентрация ионов , а внутри клетки — высокая концентрация . Работа , — АТФаза создает не только разность концентраций, но и разность зарядов (она работает как электрогенный насос). На внешней стороне мембраны создается положительный заряд, на внутренней — отрицательный.