Тесты с максимальной и субмаксимальной мощностью физической нагрузки.

Определение уровня физической работоспособности у человека осуществляется путем применения тестов с максимальными и суб­максимальными мощностями физических нагрузок.

В тестах с максимальными мощностями физических нагрузок испытуемый выполняет работу с прогрессивным увеличением ее мощности до истощения (до отказа). Применение этих тестов имеет определенные недостатки: во-первых, пробы небезопасны для испытуемых и потому должны выполняться при обязательном присутствии врача, и, во-вторых, момент произвольного отказа – критерий очень субъективный и зависит от мотивации испытания и других факторов.

Тесты с субмаксимальной мощностью нагрузок осуществляются с регистрацией физиологических показателей во время работы или пос­ле ее окончания. Тесты данной группы технически проще, но их пока­затели зависят не только от проделанной работы, но и от особенностей восстановительных процессов. К их числу относятся пробы С. П. Летунова, Гарвардский степ-тест, и др. Принципиальная особенность этих проб заключается в том, что между мощностью мышечной работы и длительностью ее выполнения име­ется обратно пропорциональная зависимость, и с целью определения физической работоспособности для таких случаев построены специ­альные номограммы.

В практике физиологии труда, спорта и спортивной медицины наиболее широкое распространение получило тестирование физической работоспособности по ЧСС. Это связано с тем, что ЧСС является легко регистрируемым физиологичес­ким параметром и линейно связана с мощностью внешней механической работы, с одной стороны, и ко­личеством потребляемого при нагрузке кислорода – с другой.

В физиологии ФКиС популярен тест PWC₁₇₀ (Physical Working Capacity), который ориентирован на достижение определенной ЧСС (170 сердечных сокращений в 1 минуту). Испытуемому предлагается выполнение на велоэргометре или в степ-тесте 2-х пятиминутных нагру­зок умеренной мощности с интервалом 3 мин, после которых измеряют ЧСС. Расчет показателя PWC₁₇₀ производится по следующей формуле:

PWC₁₇₀ = W₂+(W₂-W₁)

где: W₁ и W₂ – мощность первой и второй нагрузки;

f₁ и f₂ – ЧСС в конце первой и второй нагрузки.

В настоящее время считается общепринятым, что ЧСС равная 170 уд/мин, с физиологической точки зрения характеризует собой на­чало оптимальной рабочей зоны функционирования кардиореспираторной системы. При частоте пульса боль­ше 170 уд/мин рост минутного объема крови если и происходит, то уже сопровождается относительным снижением систолического объема крови.

Проба PWC₁₇₀ рекомендована Всемирной организацией здравоох­ранения для оценки физической работоспособности человека.

Другой широко распространенной пробой является Гарвардский степ-тест. Этот тест рассчитан на оценку работоспособности у здоровых молодых людей, так как от исследуе­мых лиц требуется значительное напряжение. Гарвардский тест зак­лючается в подъемах на ступеньку высотой 50 см для мужчин и 43 см для женщин в течение 5 минут в темпе 30 подъемов в 1 мин (2 шага в 1с). После окончания работы в течение 30 с второй, третьей и четвертой минут восста­новления подсчитывают количество ударов пульса и вычисляют ин­декс Гарвардского степ-теста (ИГСТ) по формуле:

ИГСТ =

где: t – время восхождения на ступеньку (с),

f1, f2, f3 – число пульсовых ударов за 30 с 2-й, 3-й и 4-й мин восстановления.

Если испытуемый окончил работу раньше установленных 5 минут, ИГСТ рассчитывается по формуле:

ИГСТ = ,

где: t – время восхождения на ступеньку (с), f – число пульсовых ударов за первые 30 с второй минуты восстановления.

Оценка физической работоспособности по ИГСТ

ИГСТ		55–64	65–79	80–89
Оценка	слабая	Ниже средней	средняя	хорошая	отличная

4.3. Показатель максимального потребления кислорода и методика его определения.

Одним из распространенных и точных методов является опреде­ление физической работоспособности по величине максимального потребления кислорода (МПК). Этот метод высоко оценивает Меж­дународная биологическая программа, которая рекомендует для оценки физической работоспособности использовать информацию о величине аэробной производительности.

Как известно, величина потребляемого мышцами кислорода эк­вивалентна производимой ими работе. Следовательно, потребление организмом кислорода возрастает пропорционально мощности вы­полняемой работы. МПК характеризует собой то предельное количе­ство кислорода, которое может быть использовано организмом в единицу времени.

Аэробная возможность (аэробная мощность) человека определяет­ся прежде всего максимальной для него скоростью потребления кис­лорода. Чем выше МПК, тем больше (при прочих равных условиях) абсолютная мощность максимальной аэробной нагрузки. МПК зависит от двух функциональных систем: кислород-транспортной систе­мы (органы дыхания, кровь, сердечно-сосудистая система) и системы утилизации кислорода, главным образом – мышечной.

Максимальное потребление кислорода может быть определено с помощью максимальных проб (прямой метод) и субмаксимальных проб (непрямой метод). Для определения МПК прямым методом используются чаще всего велоэргометр или тредбан и газоанализато­ры. При применении прямого метода от испытуемого требуется же­лание выполнить работу до отказа, что не всегда достижимо. Поэто­му было разработано несколько методов непрямого определения МПК, основанных на линейной зависимости МПК и ЧСС при рабо­те определенной мощности. Эта зависимость выражается графичес­ки на соответствующих номограммах. В дальнейшем обнаруженная взаимосвязь была описана простым линейным уравнением, широко используемым с научно-прикладными целями для нетренирован­ных лиц и спортсменов скоростно-силовых видов спорта:

МПК=1,7PWC₁₇₀+ 1240.

Для определения МПК у высококвалифицированных спортсме­нов циклических видов спорта В. Л. Карпман предлагает формулу:

МПК = 2,2 PWC₁₇₀+1070.

PWC₁₇₀ и МПК примерно в равной степени характеризуют физическую работоспособность человека.

Определение физической работоспособности по тесту PWC₁₇₀ широко вошло в практику спортивной физиологии и медицины.

Для борцов и боксеров В. Л. Карпман с соавторами (1988) предложил следующие формулы:

PWC₁₇₀ (для боксеров) = 15.0 Р + 300,

PWC₁₇₀ (для борцов) = 19.0 Р + 50,

где: Р - масса тела.

Спортсмены скоростно-силовой группы (борцы, боксеры, гимнасты) отстают по показателям PWC₁₇₀ и MПK дaжe от менее квалифицированных лыжников, гребцов, футболистов. Фи­зическая работоспособность высококвалифицированных лыжников выше, чем бегунов. Универсальная зависимость ЧСС от мощности работы позволяет в циклических видах спорта оценивать специальную работоспособ­ность по сдвигам ЧСС в определенном диапазоне (методом телепульсометрии).

Очевидно, что работа на тредбане или велоэргометре будет более привычной (и более экономной) для вело­сипедистов, бегунов, лыжников, чем для спортсменов других спе­циализаций. Возможно, что с этим частично связаны и упоминав­шиеся уже различия параметров физической работоспособности между группой боксеров, борцов, гимнастов и группой лыжников, гребцов, футболистов. Некоторые авторы считают общепринятый тест PWC₁₇₀ недостаточно информативным для ряда видов спорта и предлагают раздельное выполнение нагрузки как ногами, так и ру­ками, указывая что соотношение физической работоспособности нижних и верхних конечностей претерпевает существенные возрас­тные изменения.