И физической работоспособности

Функциональные пробы помогают определить резервные возможности организма в связи с ожидаемыми физическими нагрузками, степень и характер приспособляемости к работе организма, амплитуды его аккомодационной способности. Современными являются велоэргометрические нагрузки, тредмилл и степ-тест – восхождения на ступеньку, дозируемые высотой ее и скоростью (под заданный ритм метронома).

Для оценки реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку необходимо учитывать исходные данные пульса и артериального давления, степень и характер их изменений после нагрузки и в восстановительном периоде (т.е. время и характер достижения исходных величин).

Оценка измерения пульса и артериального давления в покое. Пульс реже 60 ударов в 1 мин, иначе это называется брадикардией, может оцениваться различно. У тренированных спортсменов брадикардия свидетельствует об экономизации сердечной деятельности. Однако брадикардия может возникнуть при переутомлении, а также при некоторых заболеваниях сердца.

Пульс более 90 ударов в 1 мин, т.е. тахикардия, в состоянии покоя расценивается отрицательно. Учащенный пульс может быть следствием перегрузки (тренировочные нагрузки слишком велики) или перенесенной какой-либо инфекции (ОРЗ, хронический воспалительный процесс в организме, заболевание сердечно-сосудистой системы).

Для оценки учащения пульса при проведении функциональной пробы используется метод сопоставления пульса в покое и пульса после нагрузки, т.е. определяется процент учащения пульса. Нормальной реакцией считается учащение пульса в пределах от 60 до 100 % (в среднем). Наиболее рациональная реакция АД характеризуется увеличением максимального давления на 15 – 30 % и уменьшением минимального давления на 15 – 35 % или неизменностью его по сравнению с исходными величинами покоя. Реакция на пробу считается хорошей, когда после нагрузки отмечается восстановление пульса на 3-й минуте и АД на 4 – 5-й минутах, удовлетворительной – на 5-й минуте и неудовлетворительной на 7 – 10-й минутах.

Ортостатические пробы заключаются в изменении положения тела в пространстве относительно опоры. Эти пробы представляют собой естественные формы воздействия, которые человек испытывает постоянно в процессе своей жизни. В ответ на изменения положения тела организм реагирует комплексом приспособительных реакций. Переход из горизонтального положения тела в вертикальное вызывает учащение сердцебиений и увеличение минимального артериального давления. Это обусловлено изменением гидростатических условий, при этом уменьшаются венозный возврат и как следствие – выброс крови из сердца; величина минутного объема крови поддерживается учащением сердечного ритма.

Ортостатическая устойчивость, различная у разных людей, играет особую роль в спорте. Факторами, содействующими поддержанию достаточного венозного возврата, является сокращение мускулатуры ног (так называемый «мышечный насос») и «грудинно-брюшной насос», связанный с созданием отрицательного давления в грудной полости. При проведении ортостатической пробы подсчитывают пульс и измеряют артериальное давление в положениях лежа и стоя. В норме разница между частотой пульса в горизонтальном и вертикальном положениях не превышает 10 –14 ударов в минуту, а артериальное давление (максимальное и минимальное) колеблется в пределах 10 мм. рт. ст. Неблагоприятной реакцией считают учащение пульса после пробы на 20 ударов в минуту и более, а также значительное колебание показателей артериального давления.

Пробы для оценки физической работоспособности. Объективным следует считать определение физической работоспособности на основании количественной информации об изменении вегетативной функции, получаемой непосредственно в условиях выполнения мышечной работы: в частности, выполнение физической нагрузки на велоэргометре или восхождение на ступеньки (степ-тест Гарвардский или различные его модификации).

Физической работоспособностью принято называть такое количество механической работы, которое может выполнить исследуемый с максимальной интенсивностью. С улучшением функционального состояния человек способен при той же затрате энергии выполнить работу большей мощности.

В 1947 г. Съестрандом была выявлена линейная зависимость между частотой сердечных сокращений и мощностью выполняемой работы, поэтому он предложил определять физическую работоспособность по той величине мощности мышечной работы, при которой частота сердечных сокращений достигает 170 ударов в 1 минуту. Эта величина сердечного ритма характеризует начало оптимальной зоны функционирования кардио-респираторной системы. В 1958 г. эта проба была рекомендована Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) для использования в научных и практических исследованиях и названа PWC₁₇₀ (PWC – первые буквы английских слов, обозначающих физическую работоспособность – Physical Working Capacity, т.е. «способность к физической работе»).

Проба PWC₁₇₀ заключается в том, что испытуемый выполняет две нагрузки на велоэргометре с заданной частотой педалирования (60 об/мин) определенной мощности – 500-1000 кгм/мин и более – длительностью 5 мин. Одновременно идет запись электрокардиограммы, по которой рассчитывается частота сердечных сокращений и измеряется артериальное давление. После выполнения пробы по формуле, разработанной В.Л. Карпманом с сотрудниками (1969 г.), определяется величина выполненной работы в кгм/мин.

PWC₁₇₀=N₁+(N₂-N₁) ,

где N₁ и N₂ – мощности первой и второй нагрузок; f₁ и f₂ – частота пульса в конце первой и второй мышечной работы.

В результате многочисленных исследований выявлена средняя величина PWC_170. У мужчин-спортсменов она составляет (1520±252) кгм/мин, индивидуальные колебания – от 1050 до 2150 кгм/мин; у женщин спортсменок, – соответственно, (780±127) кгм/мин и 650 – 1050 кгм/мин.

Одновременно с определением физической работоспособности, важным критерием функционального состояния систем дыхания и кровообращения является максимальное потребление кислорода (МПК), . В условиях покоя величина потребления кислорода зависит от возраста, пола, веса и т.д. У здоровых людей количество МПК составляет от 200 до 300 мл в 1 мин. В условиях мышечной работы потребление кислорода возрастает в 15 – 20 раз в зависимости от количества, ее продолжительности, интенсивности, экономичности и многих факторов.

Изменение кислородного режима организма в условиях мышечной деятельности приводит к перестройке в нем всех транспортных звеньев. Поэтому МПК рассматривают как интегральный показатель, отражающий деятельность различных физиологических функций, главным образом кровообращения и дыхания, их взаимосвязь. В настоящее время установлено, что у высокотренированных спортсменов МПК составляет от 4 до 6 л/мин. Абсолютная величина МПК у лиц, не занимающихся спортом, не превышает 2 – 3,5 л/мин. Относительная величина МПК при пересчете на 1 кг веса у не занимающихся спортом составляет 40 мл, у спортсменов – 80-90 мл.