Определение общей физической работоспособности по показателям аэробных возможностей организма
ž Аэробные возможности человека – это возможность производить работу за счет энергии полученной в результате реакций окисления с участием кислорода и последующего поступления энергетических соединений в миофибриллы.
ž Зависят от способностей организма эффективно транспортировать и утилизировать кислород при мышечной деятельности.
ž Аэробные возможности человека
Характеризуют, определяя:
ž 1. Аэробную мощность;
ž 2. Аэробную емкость – общая величина потребления кислорода за всю работу (на уровне критической мощности);
( объем работы, который спортсмен может выполнить на уровне МПК).
ž 3. Порог анаэробного обмена (ПАНО) – это переход к использованию от аэробных к анаэробным источникам энергии – что менее выгодно для организма.
ž Характеризуется выраженным увеличением содержания молочной кислоты в крови: происходит при концентрации лактата в крови около 4 ммоль/л (от 2 до 4 ммоль/л).
ž МПК
ž Главным показателем аэробной мощности является МПК (Максимальное Потребление Кислорода).
ž МПК характеризует максимальный объем аэробных процессов, которые могут происходить в организме спортсмена в единицу времени.
ž МПК
ž По тесту МПК судят:
— - о функциональном состоянии кардио-респираторной системы;
— - о физической работоспособности спортсмена.
ž МПК
ž Величина МПК зависит:
— от ФС СВД (как вентиляции, так и диффузии);
— от эффективности легочного кровообращения;
— от состояния кислородной емкости крови;
— от активности ферментных систем;
— от количества работающих мышц;
— от состояния системы регуляции (НС);
— МПК
ž Есть 2 способа определения МПК:
— - прямой (спортсмен достигает МПК в ходе теста);
— - непрямой (рассчетный).
Прямой метод:
- является самым трудоемким в спортивной физиологии и медицине;
- необходимо сложное дорогостоящее оборудование (газоанализатор);
ž Прямой метод определения МПК
ž Заключается в выполнении спортсменом работы нарастающей мощности, без перерыва между нагрузками;
ž Одновременно определяется величина поглощения кислорода из вдыхаемого воздуха (спортсмен соединен с газоанализатором специальным загубником);
ž Прямой метод определения МПК
ž Чаще всего тест выполняется:
— - на велоэргометре;
— - можно использовать тредбан (бегущую дорожку).
— - современные спироэргометрические комплексы (OxyconAlfa, фирмы Джегер, Германия и др).
ž Прямой метод определения МПК
ž В определенный момент, несмотря на дальнейшее повышение мощности работы, цифра поглощения кислорода перестает увеличиваться.
ž Это и есть МПК.
ž У спортсменов высокого класса достигает 5,5-6,0-6,5 литров O2/мин
при легочной вентиляции 180-220 л/мин.
ž Таблица 1. Максимальное потребление кислорода у спортсменов, специализирующихся в разных видах спорта(Салтин, Астранд, 1967)
ž В следующей таблице приведены рекомендации Американского Колледжа Спортивной Медицины по значениям МПК.
ž Непрямой метод определения МПК
ž Используется намного чаще (величина нагрузки меньше);
ž Спортсмен выполняет работу умеренной мощности (на велоэргометре);
ž МПК определяется расчетным путем на основании наличия строгой линейной зависимости между ЧСС и величиной потребления кислорода во время работы.
ž Непрямой метод определения МПК
ž При прямом методе спортсмен достигает МПК при ЧСС 170-200 уд/мин;
ž При непрямом он работает на ЧСС 135-155 (140-160) уд/мин.
ž Непрямой метод определения МПК
ž Используется:
— - тест PWC170 (c перерасчетом МПК);
— - восхождение на ступеньку;
— - номограмма Астранда.
ž Гарвардский степ-тест
ž Предназначен для определения общей физической работоспособности (ОФР).
ž Разработан в Гарвардском университете США в 1936г. для изучения утомления (Бруа с соавт.);
ž В 1942г. использовался для изучения работоспособности морских пехотинцев (США);
ž В послевоенные годы перешел на спортсменов (стал использоваться для изучения спортивной работоспособности).
ž Гарвардский степ-тест
ž Тест выполняется с использованием ступеньки.
ž Ее высота для мужчин – 50 см, время восхождения – 5 минут;
ž Для женщин – 43 см и 5 минут восхождения.
ž Тест выполняется в темпе 30 подъемов в минуту. 1 подъем – 4 шага, т.е. в 1 минуту – 120 шагов – под метроном.
ž Тест могут выполнять дети и подростки начиная со школьного возраста.
ž Гарвардский степ-тест
ž Гарвардский степ-тест
Схема проведения:
У испытуемого в покое, сидя измеряют ЧСС и АД.
Затем он выполняет нагрузку.
Сразу после этого у него сидя измеряют ЧСС за первые 30 сек на 2-й, 3-й и 4-й минутах отдыха, получая значения f1; f2; f3.
Помимо этого обычно измеряют ЧСС и АД по стандартной методике за 5 минут восстановительного периода.
ž Гарвардский степ-тест
Оценка теста
Проводится по
индексу Гарвардского степ-теста (ИГСТ):
ИГСТ= tx100_____
ž Гарвардский степ-тест
ž Если испытуемый устал и отстает от ритма в течении 20 сек тест прекращают и учитывают реальное время его выполнения, т.е. 4 мин. или 3,5 мин. и т.д.;
ОЦЕНКА ТЕСТА
ž Гарвардский степ-тест
ОЦЕНКА ТЕСТА ДЛЯ СПОРТСМЕНОВ
ž Гарвардский степ-тест
ž Измерение ЧЧ и АД по обычной методике на 1-й и 5-й минутах восстановительного периода позволяет также оценивать тип реакции ССС на нагрузку.
ž Чтобы определить ценой какого напряжения ССС достигнут тот или иной уровень работоспособности ( не отменяя оценку по ИГСТ).
ž Есть упрощенная формула расчета ИГСТ:
ž ИГСТ= tx100_____
• f1x 5,5
дает ориентировочную оценку теста.
ž Тест PWC-170
ž Тест предназначен для определения физической работоспособности лиц, занимающихся физической культурой и спортом.
ž Суть теста состоит в определении мощности физической нагрузки, при которой ЧСС после врабатывания устанавливается на уровне 170 уд/мин.
ž PWC – от англ. «Physical Working Capacity» - объем физической работы.
ž ЧСС в 170 уд/мин – является оптимальным уровнем функционирования кардио-респираторной системы под нагрузкой.
ž Тест PWC-170
ž Тест был разработан в Каролинском университете Стокгольма в 1948г. Валундом и Съестрандом.
ž Представлял собой ступенчато повышающиеся нагрузки на велоэргометре:
ž - по 5 (6) минут каждая;
ž - без отдыха между ними;
ž - до получения ЧСС у спортсмена в 170 ударов в минуту.
ž Это был прямой метод определения PWC-170.
ž Но долгий и трудоемкий: требовалось 5-6 нагрузок и 30-35 минут на одного спортсмена.
ž Тест PWC-170
ž В 1969г в Москве В.Л. Карпман (с соавт.) модифицировал тест, предложив непрямой метод определения PWC-170.
ž В основе модификации – наличие линейной зависимости между ЧСС и мощностью выполняемой работы в определенном диапазоне нагрузок (при ЧСС 120-180 уд/мин).
ž Был предложен графический и математический метод определения PWC-170.
ž Тест PWC-170
ž Тест выполняется на велоэргометре.
ž Спортсмену дается 2 нагрузки по 5 минут каждая.
ž Между нагрузками 3 минуты отдыха;
ž Вторая нагрузка больше первой.
ž В конце выполнения каждой нагрузки у него измеряют ЧСС за 30 секунд в пересчете на минуту, получая значения f1 и f2;
ž Частота вращения педалей на обе нагрузки – примерно 60 об/мин.
ž Подбор нагрузок
ž Обычно величина первой нагрузки составляет 1 Ват (Вт) на кг веса, а второй – 2(2,5) до 4 (4,5) Вт/кг, в зависимости от ЧСС на первую нагрузку;
ž Разница пульса на обе нагрузки должна быть не менее 40 уд/мин, т.е.:
- на первую нагрузку - 100-120 уд/мин;
- на вторую - 140-160 уд/мин.
ž Величины нагрузок также могут быть взяты из специальных таблиц по видам спорта и весу спортсменов.
ž ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ pwc-170
Пример: вес спортсмена 70 кг.
Величина первой нагрузки (W1) - из расчета 1Вт/кг = 70 Вт.
Но на графике нагрузка откладывается в других единицах – в кгхм/мин.
Поэтому используют коэффициент пересчета:
1 Вт = 6,1 кгхм/мин.ТогдаW1=420кгхм/мин.
ЧСС1 (f1) на эту нагрузку – 100 уд/мин.
Величина W2 – 2 Вт/кг – 140 Вт или 840 кгхм/мин.
ЧСС2 (f2) – 140 уд/мин.
По этим данным строят график.
ž Математический метод определения PWC-170
ž По формуле Карпмана:
PWC-170 = W1+(W1+W2)x 170 – f1
ž f2 - f1
ОЦЕНКА ТЕСТА
У здоровых нетренированных мужчин PWC-170 равен 700 – 1100 кгхм/мин.
У женщин – 450 – 850 кгхм/мин.
У спортсменов показатель зависит от специализации, составляя 1000 – 2000, в тренировках на выносливость - до 2600.
ž Тест PWC-170
ž На величину теста влияет вес спортсмена.
ž Чтобы уйти от этой зависимости, вычисляют PWC-170 относительное.
ž PWC170 отн. = PWC-170/вес,кг.
ž У нетренированных мужчин
PWC170 отн. = 15,5 кгхм/мин/кг.
У женщин = 10,5 кгхм/мин/кг.
ž Тест PWC-170
Оценка теста для спортсменов
ž Тест PWC-170
ž По величине PWC-170 можно рассчитать:
ž 1. Величину МПК (максимального потребления кислорода):
МПК = 1,7х PWC170 + 1240 (для нетренированных);
МПК = 2,2х PWC170 + 1070 (для тренированных);
ž 2. Должную величину объема сердца;
ž 3. Величину максимального ударного объема крови.
ž Определение МПК при помощи ступеньки степ-теста
ž МПК может рассчитываться при восхождении на ступеньку:
— - высотой 40 см - для мужчин;
— - 33 см для женщин.
ž Количество подъемов за 1 мин составляет 22 (по 4 шага, т.е. 88 шагов).
ž Спортсмен выполняет работу в течение 6 мин.
ž Сразу после этого у него (стоя) считают пульс за 10 сек в пересчете на 1 минуту – f.
ž Мощность нагрузки рассчитывают по формуле
ž W= 1,5xpxhxn
ž р – вес спортсмена, кг;
ž h – высота ступеньки, м;
ž n – количество циклов подъема на ступеньку в мин.
ž Величину МПК определяется по формуле Добельна, которая учитывает:
ž - мощность работы (кгм/мин) – N (W);
ž - ЧСС в минуту (сразу после работы) - f;
ž - возраст испытуемого - А.
ž МПК
ž Может быть также определен при помощи номограммы АСТРАНДА.
ž Структура поперечно-полосатых скелетных мышц (схема).Мышечный пучок содержит многочисленные волокна (мышечные клетки с большим количеством ядер и с контрак-тильными, то есть способными сокращаться микроскопическими нитевидными элементами).
ž 30. Мышечные сухожилия
ž 33. Пучок мышечных волокон с оболочкой из соединительной ткани (Perimysium)
ž 34. Мышечные волокна
ž 35. Мышечные ветви нервов
ž 36. Кровеносные сосуды
ž Каждое мышечное волокно содержит в себе нервное окончание - глянцевую двигательную пластинку (37)