у занимающихся каким видом спорта отмечается максимальная величина физической работоспособности

Физическая работоспособность спортсменов и ее тестирование. Работоспособность при предельных нагрузках. Максимальное потребление кислорода (МПК).

Физическая работоспособностьспортсмена является выражением жизнедеятельности человека, имеющей в своей основе движение, универсальность которого была блестяще охарактеризована еще И. М. Сеченовым. Она проявляется в различных формах мышечной деятельности и зависит от способности и готовности человека к физической работе.

Физическая работоспособность – тренируемое качество, необходимое в повседневной жизни, определяющее пригодность к занятиям физической культурой и спортом, косвенно отражающее состояние физического развития и здоровья человека.

Под работоспособностью понимают способность человека выполнять в заданных параметрах и конкретных условиях профессиональную деятельность с обратимыми, в сроки регламентированного отдыха, функциональными изменениями в организме.

У спортсменов прямые показатели позволяют оценивать их спортивную деятельность, как с количественной стороны (метры, секунды, килограммы, очки и т.д.), так и с качественной стороны (надежность и точность выполнения конкретных физических упражнений).

К косвенным критериям работоспособности относятся физиологические, биохимические и психофизиологические показатели, характеризующие изменения функций организма в процессе работы. Косвенные критерии работоспособности это реакции организма на определенную нагрузку в процессе деятельности.

Определение уровня физической работоспособности у человека осуществляется путем применения тестов с максимальными и субмаксимальными мощностями физических нагрузок. В таблице (табл. 7) представлена схема оценки работоспособности в различные ее периоды.

Тесты с субмаксимальной мощностью нагрузок осуществляются срегистрацией физиологических показателей во время работы и после ее окончания и зависят от особенностей восстановительных процессов. К их числу относятся пробы С. П. Летунова, Гарвардский степ-тести др.

Одним из распространенных и точных методов является определение физической работоспособности по величине максимального потребления кислорода (МПК).

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

Величины МПК, характеризующие аэробные возможности, дос­тигают у выдающихся спортсменов (лыжников, пловцов, гребцов и др.) 6 и даже 7 л/мин для абсолютного МПК и 85-90 мл/кг/мин для относительного МПК. Такие величины МПК позволяют спорт­смену развивать значительную мощность передвижений и показы­вать высокие спортивные результаты. Огромны и величины суммар­ного потребления кислорода на всю дистанцию. Важным показателем тренированности является способность спортсменов-стайеров про­должать работу при резком снижении содержания глюкозы в крови.

МПК = 1,7 РWС₁₇₀ + 1240.

Для определения МПК у высококвалифицированных спортсменов циклических видов спорта В.Л. Карпман (1987) предлагает следующую формулу: МПК = 2,2 РWС₁₇₀ + 1070.

По мнению автора, и РWС₁₇₀ и МПК примерно в равной степени характеризуют физическую работоспособность человека: коэффициент корреляции между ними очень высок (0,7-0,9 по данным различных авторов), хотя взаимосвязь этих показателей и не носит строго линейного характера. Названные константы могут быть рекомендованы в практических целях для анализа тренировочного процесса.

В.Л. Карпман и соавторы (1988) высказали предположение (и подтвердили его простыми формулами для боксеров и борцов) о линейной зависимости между массой тела и абсолютными величинами РWС_170. Вместе с тем они отметили, что относительные значения (в расчете на 1 кг веса) с нарастанием массы тела даже имеют тенденцию к снижению, по-видимому, за счет увеличения жировой ткани (баскетболисты, ватерполисты). А наибольшие относительные величины РWС_170, наблюдаются у спортсменов, тренирующих качество выносливости. Для борцов и боксеров В.Л. Карпман с соавторами (1988) предложил следующие формулы:

РWС₁₇₀ (для боксеров) = 15,0 P + 300,

РWС₁₇₀ (для борцов) = 19,0 Р + 50, где

Возможно, спортивная практика и подтверждает такую закономерность, но раскрыть физиологическую сущность ее с помощью данных формул не представляется возможным.

Выяснено, что спортсмены скоростно-силовой группы (борцы, боксеры, гимнасты) отстают по показателям РWС₁₇₀ и МПК даже от менее квалифицированных лыжников, гребцов, футболистов.

Физическая работоспособностьвысококвалифицированных лыжников выше, чем бегунов, как в обычных условиях, так и в «климатической» камере при температуре + 40 ºС, а затем на «высоте» 3000 метров.

Универсальная зависимость ЧСС от мощности работы позволяет в циклических видах спорта оценивать специальную работоспособность по сдвигам ЧСС в определенном диапазоне и по скорости перемещения спортсмена.

Источник

Методы и тесты оценки физической работоспособности

Модификация Л.И.Абросимовой

Модификация Л.И.Абросимовой с со-авт.(1978). В настоящее время данный вариант теста используется чаще, Он предусматривает выполнение одной нагрузки. Для получения достаточно точных результатов, сопоставимых с результатами теста в модификации В.Л.Карпмана необходимо подобрать нагрузку, при которой к моменту ее завершения ЧСС достигнет 150-160 уд/мин.

Расчет показателя PWC170 по формуле:

Показатели общей физической работоспособности у спортсменов разных видов спорта существенно отличаются, что связано с преимущественным развитием ведущих физических качеств. Наибольшие значения отмечаются у спортсменов, тренирующихся «на выносливость» (длинные и марафонские дистанции).

В тех случаях, когда отсутствует сложная аппаратура или в полевых условиях (на тренировочной базе) тест PWC170 проводят методом степэргометрии.

Затем определяют показатель PWC170 с помощью таблицы 3.5. На горизонтальной линии находят ЧСС после первой нагрузки, а на вертикальной, соответственно, после второй. Пересечение двух показателей дает величину относительного PWC170 в пересчете на 1 кг веса тела.
Общая работоспособность рассчитывается следующим образом:

Тест Новакки

При обследовании лиц средних или преклонных лет, а также больных, величина начальной нагрузки должна составлять 1/4 Вт/кг.

Для оценки результатов теста, которая осуществляется с учетом мощности нагрузки и длительности ее удержания, разработана оценочная таблица.

Из вышерассмотренных тестов в практике спортивной медицины наиболее часто используют тест PWC170, так как показатели этого теста можно использовать для непрямого определения МПК.

Гарвардский степ-тест

Тест был разработан в Гарвардском университете (США) в 1942 году и является универсальным методом оценки физической работоспособности. Величина индекса Гарвардского степ-теста (ИГСТ) оценивает скорость восстановления пульса после стандартной физической нагрузки.

В состоянии покоя у обследуемого регистрируется пульс за 30 минут и АД. Высоту ступени и время восхождения подбирают, руководствуясь данными табл. 3.7.

Следует учитывать, что общая нагрузка при выполнении данного теста достаточно велика, поэтому его можно использовать лишь здоровым лицам после систематических занятий физкультурой не менее 6 недель.

В табл. 3.8. приводятся оценочные критерии величины Гарвардского степ-теста для здоровых лиц, а в табл. 3.9 в сравнении со спортсменами.

Таблица 3.8. Оценка физической работоспособности по величине ИГСТ

Таблица 3.9. Оценка результатов гарвардского степ-теста у нетренированных и спортсменов разных видов спорта

Источник

Физическая работоспособность

Содержание

Физическая нагрузка и физическая работоспособность [ править | править код ]

Физическая нагрузка не всегда соответствует выполненной механической работе. Наряду с динамическим компонентом (движение, перемещение в пространстве тела или его частей), в реализации которого участвуют концентрические и эксцентрические сокращения мышц, обычно выполняется также статический компонент (поддержание позы) с изометрическими сокращениями. Хотя в последнем случае нет видимого укорочения мышцы (т. е. с точки зрения физики механическая работа не производится), в мышечных клетках тем не менее происходит постоянное движение актиновых и миозиновых миофиламентов и, следовательно, выполняется мышечная работа. Таким образом, необходимо различать механическую работ) и тот физиологический эффект, который она оказывает на организм.

Границы физической работоспособности определяются по тому, как долго может выполняться определенная мышечная работа и насколько хорошо регулируются физиологические функции, ответственные за снабжение мускулатуры кислородом и питательными веществами. Умеренная работа может выполняться неопределенно долго. В этом случае сохраняется достаточное кровоснабжение работающих мышц. Таким образом, одним из лимитирующих факторов при такой нагрузке является реакция кровеносных сосудов на продукты метаболизма.

Повышению физической работоспособности способствуют:

Способ измерения физической работоспособности называется эргометрия. Читайте подробнее: Методы исследования физической работоспособности.

Морфофункциональная и метаболическая характеристика физической работоспособности [ править | править код ]

Источник:
Учебное пособие для ВУЗов «Спортивная физиология».
Автор: И.И. Земцова Изд.: Олимпийская лит-ра, 2010 год.

В обычных условиях жизни и профессиональной деятельности человек использует лишь небольшую часть возможностей своей физической работоспособности (ФР). Более полно она проявляется в спорте, борьбе за жизнь, в случаях стрессового состояния и др. (Булич, Муравов, 2003; Левушкин, 2001; Чумаков, 1999).

Физическая работоспособность является интегральным выражением функциональных возможностей организма человека, входит в понятие здоровья и характеризуется рядом объективных факторов, таких как состав тела и антропометрические показатели; мощность, емкость и эффективность механизмов энергопродукции; функциональные возможности мышц и вегетативных систем; состояние опорно-двигательного аппарата, эндокринной системы и др.

Уровень физической работоспособности в значительной степени индивидуален и зависит от наследственных, а также других факторов пола, возраста, состояния здоровья, двигательной активности, спортивной специализации.

Методы оценки анаэробной и аэробной физической работоспособности [ править | править код ]

Количественной мерой оценки физической работоспособности являются единицы работы (эргометрические показатели): килограммометры (кгм), ватты (Вт), джоули (Дж), ньютон (Н). Для непрямой оценки используют функциональные показатели вегетативных систем (Втмор, Косттл, 2003; Белоцерковский, 2005; Солодков, Сологуб, 2005).

Поскольку энергообеспечение механической работы происходит одновременно аэробным и анаэробным путями, ФР, по преимущественному вкладу различных механизмов ресинтеза АТФ, разделяют на три вида:

Физическая работоспособность аэробная — это способность человека выполнять длительную циклическую глобальную работу, требующую значительного напряжения аэробных окислительных процессов. Показателями ФРа являются объем, мощность или предельное время выполняемой работы (в спорте — спортивный результат).

Физическая работоспособность анаэробная — это способность человека выполнять кратковременную работу с максимально мощным сокращением мышц, что требует максимального напряжения алактатного и лактатного механизмов энергопродукции. В связи с этим различают два вида ФРан:

Обеспечение высокого уровня ФРан осуществляется, в основном, благодаря высоким возможностям центральной нервной регуляции мышечной деятельности, высокой способности мышц к скоростно-силовым проявлениям, емкости и мощности фосфагенной энергетической системы работающих мышц. Аэробные механизмы, нуждающиеся в некотором времени для своей реализации, а также системы обеспечения поступления кислорода не успевают выйти на высокий уровень функционирования и потому доля их участия в энергообеспечении — около 5 %.

Физическая работоспособность со смешанным типом энергообеспечения — это способность человека выполнять физическую работу в режимах деятельности двигательного аппарата, приближенных к максимальным. Механизмы энергообеспечения работают в максимальных (аэробные и гликолитические) и близких к максимальным (алактатный) режимах.

Высокий уровень ФРсм возможен при значительном усилении функций организма и обусловлен проявлением скоростной выносливости. Выполнение нагрузки сопровождается максимально возможным напряжением функции внешнего дыхания и кровообращения, что обеспечивает максимально возможное поступление кислорода к работающим мышцам. V02 увеличивается до максимальных величин, но кислородный запрос полностью не удовлетворяется и потому растет КД. Высокая мощность такой нагрузки нуждается в интенсификации анаэробного энергообеспечения, при этом особенно повышаются требования к гликолитическому процессу.

Работоспособность ограничивается накоплением молочной кислоты и потому важное значение имеют два фактора: емкость буферных систем и увеличение количества малочувствительных к снижению pH изоферментов (Буланов, 2002; Henricsson, 1992; Williams, 1990).

Общая физическая работоспособность у детей и подростков [ править | править код ]

Взаимосвязь общей физической работоспособности с показателями физического развития наиболее отчетлива в возрасте 13-15 лет, особенно у тренирующихся подростков.

В возрасте 10-12 лет взаимосвязь абсолютных значений PWC170 с антропометрическими показателями статистически недостоверна.

Исходя из этого, в возрасте 10-15 лет следует ориентироваться только на относительные значения PWC170. Причем необходимо иметь в виду, что в возрасте 13-15 лет у нетренирующихся подростков наблюдают значимую отрицательную взаимосвязь как абсолютной, так и относительной величины PWC170 с исходными значениями ЧСС.

У детей в возрасте 7-9 лет абсолютные значения PWC170 не вызывают существенной взаимосвязи с длиной, массой и поверхностью тела. Исходя из этого, в данном возрасте целесообразно использовать абсолютные значения PWC170, так как колебания в относительных величинах этого показателя связаны в основном с различиями не в сердечной производительности, а в массе тела.

Из беговых тестов и регистрируемых в них показателей наиболее тесную взаимосвязь с показателем PWC170 вызывает расчетная величина параметра пульс/ скорость при 3-4-минутном беге на пульсе 140-150 уд./мин.

В возрасте 7-9 и 10-12 лет показатели реакции сердечно-сосудистой системы на кратковременную (30 с) нагрузку не отражают истинного уровня экономичности аэробного энергообеспечения, критерием которой служит показатель PWC170. Причем значения исходного пульса в 10-12 лет более информативны в этом плане, чем нагрузочная и срочная постнагрузочная реакция ЧСС и АД. В возрасте же 13-15 лет начинает отчетливо выражаться как идентичность реакции ЧСС на кратковременную и достаточную для выхода на стеди-стейтный уровень нагрузку, так и внутрисистемная взаимосвязь рабочих и послерабочих изменений пульса и АД.

Исходя из этого, использование показателей функционального состояния сердечно-сосудистой системы в качестве косвенного критерия общей физической работоспособности оправданно не раньше чем в возрасте 13-15 лет. В период же с 7 до 12 лет подобный способ прогнозирования общей физической работоспособности малообоснован.

Методы определения уровня общей физической работоспособности у людей среднего и пожилого возраста [ править | править код ]

В качестве простейших бытовых проб рекомендованы:

Источник

Тестирование общей физической работоспособности

Содержание

Принципы тестирования общей физической работоспособности и энергетических потенций организма [ править | править код ]

Подходы к тестированию общей физической работоспособности [ править | править код ]

Согласно мнению многих авторов пробы с физической нагрузкой, используемые при измерении общей физической работоспособности, должны быть однотипными, стандартными и четко дозируемыми. При этом оценка степени реакции на любую нагрузку должна обязательно учитывать интенсивность и длительность последней.

При пробах с физической нагрузкой обычно используют бег, ходьбу, приседания, подъем и спуск со ступеньки определенной высоты (степ-тест ), велоэргометр и др. По мнению ряда исследователей, дозирование нагрузки определяется тремя факторами: длительностью, темпом и качеством ее выполнения. В связи с этим при использовании в качестве тестирующих упражнений ходьбы и приседаний мощность нагрузки дозируется недостаточно точно. Более точно дозирование нагрузок при подъеме и спуске со ступеньки определенной высоты (степ-эргометрия), и еще более надежным вариантом служит дозирование в условиях велоэргометрии. Однако когда речь идет о детях младше 10-12 лет, использование велоэргометрических тестов вряд ли можно считать достаточно обоснованным и физиологически корректным, если применяют стандартные велоэргометры, рассчитанные на взрослого человека.

Нагрузки, используемые в двигательном тестировании, должны отвечать следующим требованиям:

она должна давать возможность изменения интенсивности нагрузки (темп упражнения) в нужных пределах;

Наибольшее количество информации может быть получено в условиях нагрузок ступенчато повышающейся мощности. При этом если методы исследования позволяют регистрировать выбранные показатели непосредственно в процессе выполнения физической работы, рекомендуют использовать непрерывную нагрузку ступенчато повышающейся мощности. Если же это невозможно, принято применять ступенчато возрастающую нагрузку с интервалами отдыха, во время которых и регистрируют необходимые показатели.

По мнению ряда исследователей, наиболее целесообразно использовать следующие варианты физических нагрузок при определении физических кондиций:

При выборе мощности нагрузки одноступенчатой работы постоянной интенсивности могут быть использованы несколько подходов.

Одноступенчатые нагрузки рекомендуют при проведении массовых обследований.

При выполнении нагрузок повышающейся мощности с интервалами отдыха между отдельными ступенями мощность и длительность каждой из последовательных нагрузок, интервалы отдыха и общее количество ступеней определяют задачами исследования и особенностями физиологической реакции на нагрузку. При этом 1-ю нагрузку задают минимальной интенсивности.

При проведении пробы могут быть использованы ориентировочные схемы выбора нагрузок.

Рекомендуемая длительность нагрузки на каждой ступени не менее 3 мин. Этого времени достаточно для завершения переходного процесса, установления устойчивого состояния, когда деятельность кардиореспираторной системы стабилизируется на определенном уровне, отвечающем энергетическим запросам организма в новом режиме работы. Период отдыха между отдельными ступенями 3-5 мин.

При выполнении непрерывной работы повышающейся мощности без интервалов отдыха интенсивность и длительность отдельных ступеней также зависят от конкретных задач исследования. Непрерывная нагрузка оказывает большее физиологическое воздействие, чем дискретная, и поэтому позволяет в более короткий срок завершить процедуру исследования. Однако ее использование не всегда возможно, в связи с чем нагрузка повышающейся мощности с интервалами отдыха представляется более перспективной при изучении функционального состояния сердца у занимающихся массовой физической культурой.

В настоящее время у нас в стране при проведении массовых исследований для определения общей физической работоспособности используют [[Проба PWC₁₇₀|пробу PWC₁₇₀]] (физическая работоспособность при пульсе 170 ударов в минуту), в основе которой лежат два хорошо известных из физиологии мышечной деятельности факта:

Из этого следует, что ЧСС при мышечной работе может быть использована в качестве надежного критерия физической работоспособности человека. Выделяют два пути определения физической работоспособности по реакции пульса на физическую нагрузку:

Авторский вариант данной пробы предполагал определение ЧСС во время выполняемой на велоэргометре непрерывной работы с повышающейся через последовательные 6-минутные отрезки мощностью 300, 600, 900 и 1200 кгм/мин, на каждом уровне которой и на последней минуте регистрировали ЧСС. Испытание прекращали, когда она достигала 170 в минуту. Расчет величины PWC₁₇₀ производился графически по точкам, соответствующим рабочим значениям ЧСС каждого уровня (ступеньки), откладываемым в системе прямоугольных координат.

Такая методика определения PWC₁₇₀ требовала много времени, так как испытуемый выполнял физическую работу в течение 20-30 мин. Кроме того, неудобства этого метода усугублял графический способ расчета величины PWC₁₇₀. В связи с этим была предложена специальная формула, позволяющая рассчитывать величину PWC₁₇₀, не прибегая к графической экстраполяции:

WC170 = L + 60 * (170-f)/a

В 1969 г. в кардиологической лаборатории Государственного центрального ордена Ленина института физической культуры (ГЦОЛИФК) методика определения PWC₁₇₀ была модифицирована с целью сделать процедуру тестирования более простой и доступной. По этой методике испытуемому предлагали последовательно выполнить на велоэргометре лишь две нагрузки умеренной интенсивности (например, 500 и 1000 кгм/мин с частотой вращения педалей 60-75 об./мин), разделенные 3-минутным интервалом отдыха. Каждая нагрузка продолжалась 5 мин, в конце ее в течение 30 с регистрировали ЧСС.

При этом наиболее рационально вести расчеты PWC₁₇₀ не графическим способом, а путем подстановки экспериментальных значений ЧСС и мощности работы в предложенную формулу.

В конце 1970-х гг. было предложено определять показатель PWC₁₇₀ в тесте с однократной физической нагрузкой.

Для получения объективной величины работоспособности в данном варианте пробы необходима интенсивность работы, которая увеличивала бы ЧСС до 145- 150 в минуту, а значения пульса покоя приближались бы к базальным.

В системе общеевропейских тестов целью проведения пробы PWC₁₇₀ является определение аэробного компонента физической работоспособности человека. Для этого используют тест ступенчато возрастающей мощности, который выполняется без интервалов отдыха в течение 9 мин. За это время нагрузка возрастает вдвое (спустя 3 и 6 мин). ЧСС измеряют в течение последних 15 с каждой 3-минутной ступени, нагрузка которой регулируется так, чтобы ЧСС к концу теста увеличивалась до 170 в минуту. Мощность нагрузки рассчитывается на единицу массы тела испытуемого (Вт/кг).

Согласно результатам многочисленных исследований определение показателя PWC₁₇₀ может равнозначно определяться в лабораторных (велоэргометрический тест, степ-тест, тест на тредмиле) и полевых условиях (беговые тесты, пробы с плаванием, бегом на лыжах или коньках, передвижением на велосипеде, с греблей, штангой).

Однако в последнее время появились данные, свидетельствующие о том, что результаты, получаемые в условиях велоэргометрического и степ-теста, далеко не равнозначны.

Во многих руководствах в качестве метода определения общей физической работоспособности, в основном начиная с 15 лет, предлагают использовать Гарвардский степ-тест, который был разработан в Гарвардской лаборатории по изучению утомления.

Методики тестирования общей физической работоспособности [ править | править код ]

В настоящее время для определения общей физической работоспособности наиболее широко используют три пробы:

У детей и подростков в качестве информативных критериев общей физической работоспособности также могут быть использованы непрерывный 5-минутный бег и показатель «пульс-скорость».

Проба PWC₁₇₀ [ править | править код ]

Существуют три лабораторных варианта проведения пробы PWC:

Общеевропейский вариант [ править | править код ]

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 измеряют в течение последних 15 с каждой 3-минутной ступени, нагрузку которой регулируют так, чтобы к концу теста ЧСС увеличивалась до 170 в минуту.

Мощность нагрузки рассчитывают на единицу массы тела испытуемого (Вт/кг). Первоначальную мощность устанавливают из расчета 0,75-1,25 Вт/кг, а ее увеличение осуществляют в соответствии с возрастанием ЧСС.

Расчет показателя PWC₁₇₀ производят графически или по формуле:

Модификация В.Л. Карпмана [ править | править код ]

Предполагает выполнение двух нагрузок возрастающей мощности (продолжительность каждой 5 мин) с интервалом отдыха 3 мин.

Определение физической работоспособности путем расчета величин PWC₁₇₀ (V) по методике В.Л. Карпмана дает надежные результаты при выполнении следующих условий:

При выборе мощности 1-й нагрузки в данной модификации пробы PWC₁₇₀ следует учитывать массу тела и предполагаемый уровень общей физической работоспособности обследуемого (табл. 1 и 9-2).

Таблица 1. Мощность 1-й нагрузки (W₁, кгм/мин), рекомендуемая для определения PWC₁₇₀ у спортсменов различной специализации и массы тела

Группа видов спорта

Скоростно-силовые и сложнокоординационные

Игровые и единоборства

Таблица 2. Мощность 2-й нагрузки (W₂, кгм/мин), рекомендуемая для определения PWC₁₇₀

Мощность 1-1 нагрузки (W₂), кгм/мин

Мощность 2-й нагрузки (W₂). кгм/мин

ЧСС при W₁ в минуту

В конце каждой нагрузки (последние 30 с работы на определенном уровне мощности) у обследуемого регистрируют (пальпаторно, аускультативно или электрокардиографически) ЧСС.

Расчет показателя PWC₁₇₀ производят графически или по формуле:

Модификация Л.И. Абросимовой и И.А. Корниенко [ править | править код ]

Предполагает выполнение однократной нагрузки, обусловливающей возрастание ЧСС до 150-160 в минуту. Для расчета PWC₁₇₀ рекомендована следующая упрощенная формула:

Отличает варианты проведения данного теста лишь время выполнения работы и частота шаговых циклов в минуту. Так, Л.И. Абросимова рекомендует 3-минутную нагрузку с частотой восхождений 30 в минуту, а И.А. Корниенко применительно к детям старше 6,5 года использует 5-минутную нагрузку.

Расчет мощности нагрузок при определении показателя PWC₁₇₀ в степэргометрическом тесте производят по формуле:

У детей и подростков для определения общей физической работоспособности наиболее широко используют пробу PWC₁₇₀ с однократной физической нагрузкой (модификация Л.И. Абросимовой).

Оценку полученных данных проводят на основании относительных величин показателя PWC₁₇₀, которые рассчитывают как частное от деления абсолютных значений (кгм/мин или Вт/мин ) на килограмм массы тела (кгм/мин на килограмм или Вт/мин на килограмм).

Методики проведения пробы PWC₁₇₀ со специфическими нагрузками (по В.Л. Карпману с модификацией согласно общеевропейскому варианту)

При проведении пробы с циклическими нагрузками регистрируют два показателя: скорость движений и ЧСС.

Скорость движения рассчитывают по формуле:

ЧСС определяют пальпаторно, аускультативно или инструментальным методом в течение первых 5 с восстановительного периода или по времени первых после окончания нагрузки 10 или 15 сердцебиений.

Расчет скорости движений циклического характера при ЧСС 170 в минуту производят по идентичной формуле:

Чем больше PWC₁₇₀ (V), тем выше физическая работоспособность.

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.

Проба с бегом [ править | править код ]

Этот вариант теста PWC₁₇₀ основан на использовании в качестве физической нагрузки легкоатлетического бега.

Методика проведения пробы следующая.

Проба с плаванием вольным стилем [ править | править код ]

Для суждения о специальной подготовленности пловцов в избранном виде плавания необходимо использовать пробу, выполняемую тем стилем, который является ведущим в подготовке спортсмена.

Методика проведения пробы следующая.

Проба с бегом на лыжах [ править | править код ]

Методика проведения пробы следующая.

Проба с бегом на коньках для фигуристов [ править | править код ]

Методика проведения пробы следующая.

Аналогичный тест может быть использован при определении физической работоспособности у спортсменов, занимающихся хоккеем с шайбой, хоккеем с мячом, конькобежным спортом.

Проба с передвижением на велосипеде [ править | править код ]

Этот тест проводят в естественных условиях тренировки велосипедистов на велотреке или шоссе.

Методика проведения пробы следующая.

Проба с греблей [ править | править код ]

Методика проведения пробы следующая.

Физическая работоспособность спортсменов и спортсменок различных специализаций по результатам теста PWC₁₇₀ (V) приведена в табл. 3.

Таблица 3. Физическая работоспособность у спортсменов различных специализаций

Легкая атлетика (бег на средние дистанции)

Фигурное катание на коньках

Легкая атлетика (бег на короткие дистанции)

Легкая атлетика (бег на средние дистанции)

Легкая атлетика (бer на короткие дистанции, прыжки в высоту)

Гарвардский степ-тест [ править | править код ]

Обследуемому предлагают выполнить мышечную работу в виде восхождений на ступеньку с частотой 30 раз в минуту. Продолжительность нагрузки и высота ступеньки зависят от пола, возраста и антропометрических данных (табл. 4).

Таблица 4. Высота ступеньки и время восхождений при проведении Гарвардского степ-теста

Площадь поверхности тела м2

Высота ступеньки, см

Время восхождений, мин

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 минуте, т.е. на 2-й минуте 5-й ступени мощности, соответствующей 5 Вт/кг, то, сопоставив эти данные с табличными, можно заключить, что у обследуемого спортсмена общая физическая работоспособность соответствует высокому уровню.

Для более точной оценки функциональной готовности спортсмена необходима регистрация продолжительности работы до отказа в секундах.

Функциональное тестирование энергетических потенций организма [ править | править код ]

В целях тестирования энергетических потенций организма спортсменов используют шесть видов испытаний: ступенчато возрастающей нагрузки, на удержание критической мощности, однократной предельной работы, повторной предельной работы, максимальной анаэробной мощности и повторной нагрузки максимальной мощности.

Проба со ступенчато возрастающей нагрузкой [ править | править код ]

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 пяти-, шестикратного повышения интенсивности упражнения, вплоть до полного изнеможения испытуемого.

Забор проб выдыхаемого воздуха производят в течение последних 30 с работы при каждом значении мощности. В момент, когда исследуемый не может поддержать заданную частоту педалирования, осуществляется последний забор воздуха. Обследование прекращается, если в течение 5-6 с регистрируется снижение частоты педалирования.

Забор проб крови для определения концентрации лактата производят в последние 30 с работы при каждом значении мощности и далее по следующей программе:

Выбор этого интервала восстановительного периода обусловлен временем появления отставленного максимума лактата в крови

ЧСС регистрируют дважды (с 15-й по 20-ю и с 45-й по 50-ю секунду) в течение каждой минуты работы.

Тест Конкони [ править | править код ]

В основе теста Конкони лежат результаты исследовательских работ, показавших закономерность изменения концентрации лактата в крови и ЧСС при ступенчатом увеличении интенсивности физической нагрузки. Значение ЧСС, при которой исчезает прямолинейная зависимость между приростом сердечного ритма и интенсивностью физической нагрузки, называется точкой отклонения, и она соответствует анаэробному порогу (концентрация лактата 4 ммоль/л) отклонения (рис. 1).

Чем большему значению ЧСС соответствует точка отклонения, тем выше уровень анаэробного порога спортсмена. У хорошо тренированных спортсменов значение точки отклонения может быть на 5-20 ниже максимального значения ЧСС. нетренированного человека значение точки отклонения ниже максимальной величины ЧСС на 20-30. Чем лучше тренированность спортсмена, тем выше значение точки отклонения и анаэробного порога. На представленном ниже графике показана динамика изменений точки отклонения у одного и того же спортсмена в разные этапы спортивной подготовки.

Задача спортсмена заключается в постепенном увеличении скорости бега через каждые 200 м. Каждые последующие 200 м он должен пробегать на 1-2 с быстрее предыдущих. Как правило, длина дистанции составляет 3400-3600 м (17-18 отрезков по 200 метров каждый). После окончания теста его результаты анализируются с помощью несложной математической обработки. Программное обеспечение Polar позволяет на основе данных, перенесенных из монитора сердечного ритма в персональный компьютер, автоматически определить значение ЧСС, которой соответствует точка отклонения и соответственно анаэробный порог. Преимуществом метода Конкони служит то, что он легко воспроизводим и дает возможность регулярного определения уровня анаэробного порога и тренированности спортсмена. Для получения объективной информации необходимо строго придерживаться методики осуществления теста Конкони.

Проба на удержание критической мощности [ править | править код ]

Данная проба также ориентирована на комплексную оценку аэробных и анаэробных потенций организма. При проведении теста используют результаты определения критической мощности (скорости) в тесте ступенчато возрастающей нагрузки. Регламентом тестирования предусматривается выполнение до отказа упражнения на критической скорости после стандартной 10-минутной разминки и 4-минутного интервала отдыха.

Забор проб выдыхаемого воздуха осуществляют на каждой минуте по последним 30-секундным интервалам на протяжении всего периода выполнения упражнения. Момент прекращения обследования устанавливают способом, идентичным описанному выше.

Забор проб крови для определения концентрации лактата производят на 1-3-й минуте восстановления.

ЧСС регистрируют дважды (с 15-й по 20-ю и с 45-й по 50-ю секунду) в течение каждой минуты работы.

Тест однократной предельной работы [ править | править код ]

Данный вид лабораторных испытаний 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 в течение 1 мин предельной работы на уровне около 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 выполняют после 10-минутной разминки с 5-, 10-секундными ускорениями и 4-минутного интервала отдыха). Результаты этих тестов идентичны и могут быть использованы в качестве валидной оценки анаэробных возможностей спортсмена.

Тест повторной предельной работы [ править | править код ]

Данный тест дает возможность избирательно оценивать анаэробную гликолитическую емкость. В отличие от испытания в однократном предельном усилии, при котором достигается наибольшая скорость накопления лактата, повторное (с интервалом в 1 мин) выполнение предельного упражнения позволяет прийти к наивысшим значениям концентрации лактата в крови и тканях, самым значительным сдвигам кислотно-основного равновесия и образованию максимального кислородного долга. Программа стандартизированных лабораторных испытаний предусматривает 3- или 4-кратное повторение минутных сеансов работы на велоэргометре, вызывающих полное изнеможение испытуемого (тест выполняют после 10-минутной разминки с 5-, 10-секундными ускорениями и 4-минутного интервала отдыха).

Забор проб выдыхаемого воздуха производят на каждой минуте и в последние 30 с работы.

Забор проб крови для определения концентрации лактата производится на 1-3-й минуте восстановления.

ЧСС регистрируется дважды (с 15-й по 20-ю и с 45-й по 50-ю секунду) в течение каждой минуты работы.

Тест максимальной анаэробной мощности [ править | править код ]

Тест повторной нагрузки максимальной мощности [ править | править код ]

Данный тест ориентирован на избирательную оценку алактатной анаэробной емкости. Программа тестирования предусматривает 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-секундных упражнений максимальной мощности и через 30-секундные интервалы отдыха. В качестве количественной оценки алактатной анаэробной емкости обычно используют показатели общего числа повторений упражнения на максимальной мощности или общего количества работы, выполненной до момента снижения максимальной мощности.

«Полевые» эквиваленты тестирования энергетических потенций организма спортсменов [ править | править код ]

У перечисленных выше стандартизированных лабораторных тестов существуют свои аналоги в форме специальных контрольных упражнений, которые широко применяют 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 тест Купера (дистанция, пробегаемая за 12 мин). Тесту однократной предельной нагрузки соответствуют 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.

Наиболее распространенные пробы с физической нагрузкой с применением тредмила для определения в лабораторных условиях толерантности к физической нагрузке и энергетических потенций организма приведены в гл. 7 (в разделе «Функциональные пробы сердечно-сосудистой системы).

Принципы оценки работы, выполненной в нагрузочных тестах [ править | править код ]

Показатели выполненной работы при нагрузочных тестах могут быть выражены в различных единицах измерения (Вт, кгм/мин и др.). В последнее время в зарубежной литературе оценку нагрузок в физических тестах вместо килограммометров в минуту (кгм/мин) производят в килопондометрах в минуту (кпм/мин). Под килопондометром подразумевается сила, действующая на массу в 1 кг при нормальном ускорении силы тяжести. В обычных условиях 1 кгм соответствует 1 кпм.

Уравнения для перевода одних единиц интенсивности нагрузок в другие

Уравнения для перевода единиц выполненной работы и потребления кислорода в единицы энергетических затрат организма

При проведении теста на тредмиле возможность получения прямых цифровых показателей в принятых единицах мощности отсутствует, но при стандартизации метода результаты пробы легко оценить, зная продолжительность нагрузки, скорость движения дорожки и угол ее наклона (табл. 5).

Таблица 5. Программа физической нагрузки при проведении теста на тредмиле

Скорость движения дорожки. км/ч

Эргометрические, газометрические и биохимические критерии энергетических способностей спортсменов приведены в табл. 6.

Таблица 6. Энергетические критерии физической работоспособности спортсменов

Максимальная анаэробная мощность, скорость распада макроэргов (P/t)

Скорость накопления молочной кислоты (Hla/t). скорость избыточного выделения СO₂ (ЕхсСO₂)

Максимальное потребление кислорода (VO₂max). критическая мощность (W_C). O₂-приход за время выполнения упражнения

Общее содержание КФ в мышцах, величина алактатного O₂-долга

Максимальное накопление молочной кислоты в крови (НIа) максимальный O₂-долг, максимальный сдвиг pH ( Δ pH max)

Скорость оплаты алактатного O₂-долга (К)

Механический эквивалент молочной кислоты (W/HIa)

Кислородный эквивалент работы, порог анаэробного обмена (ПАНО)

Сравнительные данные, касающиеся максимального потребления кислорода у лиц различного пола, занимающихся и не занимающихся спортом, приведены в табл. 7.

Таблица 7. Максимальное потребление кислорода у спортсменов и неспортсменов

Группа или вид спорта

Мужчины. Максимальное потребление 0_;, мл/кг в минуту

Женщины. Максимальное потребление O₂ мл/кг в минуту

Прыжки с трамплина

Скоростной бег на конькас

Надежность и информативность показателей аэробной и анаэробной работоспособности спортсменов.

Степень воспроизводимости, т.е. надежность биоэнергетических критериев физической работоспособности, широко используемых в системе тестирования спортсменов различна, а их взаимосвязи далеко не однозначны.

В качестве основных лабораторных контрольных испытаний применяют:

дозированную 30-минутную работу на уровне ПАНО (работа аэробной направленности);

В отношении надежности регистрируемого в настоящих исследованиях комплекса критериев проведенные наблюдения показали, что наиболее надежными при оценке текущей индивидуальной динамики функциональных возможностей организма служат в первую очередь эргометрические величины, т.е. реальное количество произведенной механической работы в тестах, выполняемых до отказа.

При дозированных нагрузках пороговой и субкритической мощности высоконадежен только коэффициент использования кислорода (высокую надежность данный показатель обнаруживает и в тесте «30 мин работы на уровне ПАНО»).

В диапазоне критической мощности высоконадежны значения ЧСС и коэффициент использования кислорода.

Результаты данной серии исследований показали отсутствие значимых различий в величине максимального потребления кислорода, достигаемой в тестах «ступенчато возрастающая нагрузка» и «повторная предельная нагрузка 3 раза по минуте через минуту отдыха». Исходя из этого, при обследовании квалифицированных спортсменов последнее испытание следует считать более информативным, так как оно дает возможность одновременно оценивать уровень и аэробной мощности (максимальное потребление кислорода), и анаэробных гликолитических возможностей организма.

В отношении показателя порога анаэробного обмена результаты проведенных исследований показали, что его расчет на основании неметаболического излишка CO₂ не может считаться высоконадежным, однако при выражении ПАНО в единицах мощности, а не в процентах максимального потребления кислорода, как это было принято ранее, данный показатель может быть использован в целях определения аэробных возможностей организма.

Согласно полученным данным содержание молочной кислоты в крови на последовательных уровнях мощности, вплоть до критической, при выполнении теста «ступенчато возрастающая нагрузка» проявляет тесную взаимосвязь с ее исходным уровнем. В связи с этим использование данного показателя в качестве основного критерия энергетической направленности нагрузок, а также при определении порога анаэробного обмена обоснованно только при его нормальных исходных величинах.

На основании проведенных исследований установлено также, что показатель ЧСС при выполнении длительных нагрузок пороговой мощности не может служить энергетическим критерием нагрузки, поскольку с увеличением продолжительности упражнения он прогрессивно возрастает на фоне стабильных значений легочной вентиляции, потребления кислорода и неметаболического излишка CO₂.

Полученные данные показали также, что физиологические показатели могут служить информативными критериями физической работоспособности только при сравнении значимо отличающихся по уровню квалификации групп спортсменов, в частности кандидатов в мастера спорта с атлетами III и II спортивных разрядов. При этом, кроме реального количества выполненной работы, достаточно валидными показателями служат:

Из расчетных показателей информативны абсолютные значения PWC150, а также абсолютные и относительные значения PWC₁₇₀.

При обследовании близких по уровню квалификации групп спортсменов, в частности кандидатов в мастера спорта и атлетов I спортивного разряда, эргометрические, газометрические и пульсовые показатели не могут использоваться в качестве валидных критериев функциональных возможностей организма.

Многолетняя динамика эргометрических, газометрических и пульсовых показателей, регистрируемых в тесте ступенчато возрастающей нагрузки у спортсменов высокого класса (начиная с I спортивного разряда), не отражает динамики спортивного роста.

Фактические значения и степень диагностической значимости показателей максимального потребления кислорода, порога анаэробного обмена, уровня накопления молочной кислоты в крови, ЧСС (как критерия энергетического характера работы) зависят соответственно от числа повторений тестирующей процедуры, метода расчета, исходных значений и продолжительности контрольного исследования.

Эргометрические, газометрические, пульсовые и биохимические критерии физической работоспособности, широко используемые в системе тестирования спортсменов, значимо отличаются степенью своей надежности, информативности и прогностической значимости. В связи с этим при оценке отдельных компонентов физической работоспособности выбор контрольных тестов и регистрируемых в них физиологических показателей должен осуществляться с учетом целей и задач исследований, контингента обследуемых и специализирующей дистанции.

Таким образом, в исследованиях, связанных с изучением индивидуальной текущей динамики функционального состояния организма спортсменов, специализирующихся в циклических видах спорта, направленных на развитие выносливости, свидетельством его достоверного улучшения могут служить:

Оценивая энергетические возможности организма спортсменов различного ранга, необходимо иметь в виду, что при достижении определенного уровня квалификации, в частности соответствующего I спортивному разряду, эргометрические, газометрические и пульсовые показатели, регистрируемые в апробированных в настоящих исследованиях тестах, в целом стабилизируются, переставая отражать дальнейший рост спортивных достижений. Учитывая это, их регистрация у атлетов высокого класса необходима только для подтверждения ранее полученных значений, которые при ухудшении функционального состояния организма могут снижаться.

При обследовании значимо отличающихся групп спортсменов, кроме эргометрических, наибольшей диагностической ценностью из комплекса физиологических критериев работоспособности обладают ЧСС на всех, начиная с пороговой, уровнях мощности, показатель физической работоспособности при пульсе 170 в минуту, а также абсолютные и относительные значения максимального потребления кислорода.

В целях получения истинных значений максимального потребления кислорода в тестах «ступенчато возрастающая нагрузка» и «удержание критической мощности» необходимо проведение многократных измерений данного показателя.

При расчете показателя порога анаэробного обмена целесообразно его выражение в единицах мощности, а не в процентах максимального потребления кислорода.

Определение энергетической направленности нагрузок на основании уровня накопления молочной кислоты в крови возможно только при ее нормальных исходных значениях.

В продолжительных нагрузках пороговой мощности ЧСС в отличие от газометрических показателей не может служить критерием энергетического характера работы.

Источник