Методи визначення аеробної потужності і ємності організму

Як відомо, величини аеробної потужності й ємності організму є важливим елементом функціональної підготовленості організму і характеризують рівень розвитку такої найважливішої рухової якості, як загальна витривалість.

На відміну від величин алактатної і лактатної анаеробної продуктивності відносно основних методів оцінки аеробної потужності й ємності серед фахівців в галузі фізичної культури і спорту склалася достатньо одностайна думка. Більшістю дослідників

за критерій оцінки аеробної потужності визнаються абсолютна і відносні величини PWC₁₇₀ (відповідно в кгм/хв або Вт/хв і в кгм/хв/кг або Вт/хв/кг), а аеробної ємності – абсолютні і відносні значення максимального споживання кисню (МСК) (відповідно в л/хв і в мл/хв/кг).

Не дивлячись на широку популярність основних тестів для визначення величин аеробної потужності і ємності, ми вважаємо за необхідне, з метою збереження логіки викладу навчального матеріалу, привести опис даних методичних підходів.

Як вже було відзначено вище, субмаксимальні тести PWC₁₇₀ є такими, що застосовуються у практиці медико-біологічного і лікарсько-педагогічного контролю за функціональним станом і рівнем підготовленості спортсменів. У процесі виконання даних тестів реципієнт виконує два 5-і хвилинні навантаження різної потужності з 3-х хвилинним інтервалом відпочинку між ними. В останні 30 секунд кожного з навантажень у реципієнта реєструється ЧСС. Відмінність між тестами ГЦОЛІФК і В.Л. Карпмана полягають у різних методичних підходах до дозування потужності початкового (N₁) і повторного (N₂) фізичних навантажень.

У ГЦОЛІФКе було розроблено спеціальну таблицю (табл. 13), відповідно до якої потужність першого навантаження (N₁) задається залежно від маси тіла реципієнта, а повторна (N₂), залежно від рівня тренованості реципієнта, складає N₁ + 50, 100 або 150% від потужності першого або початкового навантаження.

В.Л. Карпманом був запропонований дещо інший спосіб дозування величин потужності початкового і повторного фізичних навантажень відповідно до даних, наведених у табл. 14.

Під час оцінки рівня загальної фізичної працездатності, дозування навантаження можна також проводити без використання велоергометра, а за допомогою спеціальної сходинки, що має висоту 20 см для жінок і 40 см для чоловіків (дані відносно висоти сходинки залежно від віку реципієнта наведено в додатках). В цьому випадку потужність виконуваної роботи можна розрахувати за формулою: N = 1,33 · МТ · h · n

де N – потужність навантаження (кгм/хв або Вт); МТ – маса тіла реципієнта (кг); h – висота сходинки (м); n – кількість сходжень на хвилину (сход./хв); 1,33 – поправочний коефіцієнт, що враховує величину роботи під час спуску зі сходинки.

Таблиця 13

Залежність величини потужності початкового навантаження (N₁) від маси тіла реципієнта

№ п/п	Маса тіла (кг)	N1 (кгм/хв)	N1 (Вт)
	59 і менш
	60 – 64
	65 – 69
	70 – 74
	75 – 79
	80 і більш

Примітка: 1 Вт» 6,12 кгм/хв (більш докладні відомості про перерахунок навантаження наведено в додатках).

Таблиця 14

Орієнтовні значення величин потужності першого (N₁) і другого (N₂) фізичних навантажень для визначення загальної фізичної працездатності спортсменів за тестом PWC₁₇₀ (кгм/хв)

№ п/п	Передбачувана величина PWC170 (кгм/хв)	N1 (кгм/хв)	N2 (кгм/хв)
ЧСС (уд/хв) при N1
80-89	90-99	100-109	110-119	120 і більш
	До 1000
	1000 – 1500
	Більше 1500

 

Примітка: у разі дозування фізичних навантажень на велоергометрі у ватах, необхідно враховувати, що 1 Вт» 6,12 кгм/хв.

Необхідно вказати на те, що незалежно від способу дозування фізичних навантажень в субмаксимальному тесті PWC₁₇₀, формули розрахунку аPWC₁₇₀ і вPWC₁₇₀ в обох наведених модифікаціях ідентичні:

де N₁ – потужність першого навантаження (кгм/хв); N₂ – потужність другого навантаження (кгм/хв); ЧСС₁ – частота серцевих скорочень (уд/хв) в кінці першого навантаження; ЧСС₂ - частота серцевих скорочень (уд/хв) в кінці другого навантаження.

Абсолютна величина PWC₁₇₀ (аPWC₁₇₀) у здорових нетренованих чоловіків складає в середньому 700-1100 кгм/хв, у жінок – 450-750 кгм/хв. Відносна величина означеного показника (вPWC₁₇₀) для даної категорії складає: 14,5-15,5 кгм/хв/кг (чоловіки) і 9,5-10,5 кгм/хв/кг (жінки).

У спортсменів значення аPWC₁₇₀ і вPWC₁₇₀, залежно від спеціалізації, кваліфікації і рівня підготовленості, реєструються відповідно в діапазонах 1100-2000 кгм/хв/кг і вище і 16-27 кгм/хв/кг і більш.

Більш докладні відомості щодо величин аеробної потужності осіб різної статі, віку і рівня тренованості наведено в додатках.

Крім субмаксимального тесту PWC₁₇₀ для оцінки рівня аеробної потужності або загальної фізичної працездатності організму досить часто застосовують й інші методики, серед яких можна виокремити стандартний велоергометричний тест (ВЭС₁₅₀), Гарвардський степ-тест, тест Купера і ряд інших спеціалізованих методик.

Безперечною перевагою функціональної проби ВЭС₁₅₀ є застосування однократного навантаження, відсутність необхідності розрахунку величин потужності виконуваної роботи і менший час обстеження спортсмена. Реципієнт упродовж 6-и хвилин виконує на велоергометрі стандартне навантаження, рівне 900 кгм/хв або 150 Вт. Наприкінці 1-ої і 6-ої хвилин роботи у нього реєструються величини частоти серцевих скорочень (уд/хв).

Величина аеробної потужності або загальної фізичної працездатності за тестом ВЭС₁₅₀ (кгм/хв) розраховується згідно з формулою:

де 900 – величина стандартного навантаження на велоергометрі (кгм/хв), відповідно 150 Вт; ЧСС₁ – частота серцевих скорочень наприкінці 1-ої хвилини роботи; ЧСС₆ - частота серцевих скорочень наприкінці 6-ої хвилини роботи.

Під час використання Гарвардського степ-тесту реципієнту пропонується упродовж 5 хвилин виконати сходження на сходинку в ритмі 30 кроків в хвилину. Темп сходжень задається метрономом, який встановлюється на 120 уд/хв. Після виконання роботи у обстежуваних 3 рази (упродовж перші 30 секунд 2-й, 3-й і 4-й хвилин) реєструється величина ЧСС (уд/за 30с). У випадку, коли реципієнт у процесі сходжень через утомленість починає відставати від заданого метрономом темпу, через 15-20 секунд після перших ознак даної “аритмії” тест припиняють і фіксують фактичний час роботи в секундах. Тест необхідно припинити і при появі зовнішніх ознак надмірного стомлення: блідості, спотикань тощо.

Індекс Гарвардського степ-тесту розраховують за такою формулою:

де t – фактичний час сходження, реципієнта в секундах; f₁, f₂ і f₃ – частота серцевих скорочень за 30 с відповідно на 2-й, 3-їй і 4-ої хвилинах відновлення.

Необхідно відзначити, що під час масових обстеженнях часто застосовується скорочена формула Гарвардського степ-тесту, відповідно до якої величина ЧСС реєструється тільки один раз (в перші 30 секунд 2-ої хвилини відновного періоду). В цьому випадку:

Отримані в результаті розрахунку кількісні значення ІГСТ використовують для якісної оцінки фізичної працездатності реципієнта відповідно до даних, наведених в таблиці 7. Величини ІГСТ можна визначити також без використання формул за допомогою спеціально розроблених таблиць, які призначено для осіб різної статі у віці від 20 до 30 років і відбито в додатках.

Таблиця 15