Работоспособность спортсмена зависит от уровня его подготовки, степени закрепленности навыков и опыта (техника и стаж занятия спортом), его физического и психического состояния и других причин и обстоятельств.

Физическая работоспособность является важным условием для развития всех основных физических качеств, основой способности организма к перенесению высоких специфических нагрузок, возможности реализовать функциональные потенциалы к интенсивному протеканию восстановления во всех видах спорта и во многом определяет спортивный результат практически на всех основных этапах многолетней тренировки.

Вследствие этого повышению уровня физической работоспособности должно уделяться и уделяется большое внимание на всех этапах спортивной подготовки. Вместе с тем рациональное совершенствование этого важнейшего компонента подготовленности может осуществляться только при оптимальной организации его контроля.

Понятие физической работоспособности спортсмена

Физическая работоспособность - это свойство человека в течение заданного времени и с определенной эффективностью выполнять максимально возможное количество физической нагрузки.

На мой взгляд, в рамках физической работоспособности следует поговорить о спортивной форме.

Спортивная форма - это состояние организма, термин обозначает готовность спортсмена к выполнению того или иного двигательного действия в максимальном темпе, длительности и т. п. Он носит собирательный характер, то есть составляющими являются физические, технические, функциональные, тактические, психологические и другие качества. Спортивная форма может быть хорошей, если тренировки проходят на фоне полноценного здоровья спортсмена. Только здоровый спортсмен может переносить большие по объему и интенсивности нагрузки, которые являются факторами стабилизации спортивной формы, функционального состояния.

В условиях спортивной тренировки, когда происходит долговременная адаптация организма к физическим нагрузкам, имеют место морфофункциональные сдвиги в состоянии системы микроциркуляции крови. Эти изменения, возникающие непосредственно во время мышечной деятельности, сохраняются в организме как следствие и после ее окончания. Накапливаясь в течение длительного времени, они постоянно приводят к формированию более экономного типа реагирования микрососудов. Специфика тренировки в том или ином виде спорта обусловливает дифференцированные преобразования микрососудов.

Существует ряд показателей физической работоспособности:

Аэробная выносливость -- способность длительно выполнять работу средней мощности и противостоять утомлению. Аэробная система использует кислород для превращения углеводов в источники энергии. При длительных занятиях в этот процесс вовлекаются также жиры и, частично, белки, что делает аэробную тренировку почти идеальной для потери жира.

Скоростная выносливость -- способность противостоять утомлению в субмаксимальных по скорости нагрузках.

Силовая выносливость -- способность противостоять утомлению при достаточно длительных нагрузках силового характера. Силовая выносливость показывает насколько мышцы могут создавать повторные усилия и в течение какого времени поддерживать такую активность.

Скоростно-силовая выносливость -- способность к выполнению достаточно длительных по времени упражнений силового характера с максимальной скоростью.

Гибкость -- способность человека выполнять движения с большой амплитудой за счет эластичности мышц, сухожилий и связок. Хорошая гибкость снижает риск травмы во время выполнения упражнений.

Быстрота -- способность максимально быстро чередовать сокращение мышц и их расслабление.

Динамическая мышечная сила -- способность к максимально быстрому (взрывному) проявлению усилий с большим отягощением или собственным весом тела. При этом происходит кратковременный выброс энергии, не требующий кислорода, как такового. Рост мышечной силы часто сопровождается увеличением объема и плотности мышц -- «строительством» мышц. Помимо эстетического значения увеличенные мускулы менее подвержены повреждениям и способствуют контролю веса, так как мышечная ткань требует калорий больше, чем жировая, даже во время отдыха.

Ловкость -- способность выполнять координационно-сложные двигательные действия.

Состав тела -- соотношение жировой, костной и мышечной тканей тела. Это соотношение, отчасти, показывает состояние здоровья и физической подготовки в зависимости от веса и возраста. Избыточное содержание жировой ткани повышает риск развития болезней сердца, диабета, повышения артериального давления и т. д.

Росто-весовые характеристики и пропорции тела -- эти параметры характеризуют размеры, массу тела, распределение центров масс тела, телосложение. Эти параметры определяют эффективность определенных двигательных действий и «пригодность» использования тела спортсмена для определенных спортивных достижений.

Важным показателем физического развития человека является осанка -- комплексная морфо-функциональная характеристика опорно-двигательной системы, а также его здоровье объективным показателем которого являются положительные тенденции в выше перечисленных показателях.

Исследования показывают, что большие (чрезмерные) физические нагрузки способствуют значительным сдвигам в морфологических структурах и в химизме тканей и органов, а также ведут к срыву адаптационно-приспособительных механизмов, что проявляется в возникновении инфекционных (ОРВИ, грипп и др.) заболеваний и повреждений опорно-двигательного аппарата. Дмитриев Р.М., Арацилов М.С. Особенности подготовки борцов. М., 2009. С. 45.

Роль физических упражнений не ограничивается только благоприятным воздействием на здоровье, одним из объективных критериев которого является уровень физической работоспособности человека. Физические упражнения повышают устойчивость организма к воздействию неблагоприятных факторов. Показателем стабильности здоровья служит высокая степень работоспособности и, наоборот, низкие ее значения рассматриваются как фактор риска для здоровья. Как правило, высокая физическая работоспособность связана с постоянной, не уменьшающейся в объеме, в сочетании со сбалансированным питанием, тренировкой (более высокой двигательной активностью), что обеспечивает эффективность самообновления и совершенствования организма.

Физическую работоспособность связывают с определенным объемом мышечной работы, который может быть выполнен без снижения заданного (или установившегося на максимальном уровне для данного индивидуума) уровня функционирования организма. При недостаточном уровне физической активности наступает атрофия мышц, что неизбежно влечет за собой ряд болезней.

Физическая работоспособность (ФР) понятие комплексное и определяется следующими факторами:

• морфофункциональным состоянием органов и систем человека;
• психическим статусом, мотивацией и др.

Заключение о величине ФР можно составить только на основе комплексной оценки.

На практике физическая работоспособность определяется с помощью функциональных проб. С этой целью наукой предложено более 200 различных тестов. Наиболее широкое распространение получили пробы с 20 приседаниями за 30-40 с; 3-х минутный бег на месте.

Однако, объективно судить о физ. работоспособности человека на основании полученных результатов трудно. Это объясняется следующими причинами:

• во-первых, получаемая информация позволяет лишь качественно характеризовать ответную реакцию организма на нагрузку;
• во-вторых, точное воспроизведение любой из проб невозможно, что приводит к ошибкам в оценке;
• в-третьих, каждая из проб, при оценке работоспособности, связана с включением ограниченного мышечного массива, что делает невозможной максимальную интенсификацию функций всех систем организма. Установлено, что наиболее полное представление о мобилизированных функциональных резервах организма может быть составлено в условиях нагрузок, при которых задействовано не менее 2/3 мышечного массива.

Количественное определение работоспособности имеет большое значение при организации процесса физического воспитания и учебно-тренировочной работе, при разработке двигательных режимов для тренировок, лечения и реабилитации больных, при определении степени утраты трудоспособности и т.д.

Для оценки физической работоспособности в спортивно-медицинской и педагогической практике используются спец. приборы; велоэргометры, степэргометры (восхождение на ступеньку), бег на тредмиллях (бегущая дорожка).

Наиболее часто об изменениях уровня физической работоспособности судят по изменению максимального потребления кислорода. (МПК) или по мощности нагрузки, при которой частота сердечных сокращений (ЧСС) устанавливается на уровне 170 ударов в 1 минуту (РWС 170). Существует много разнообразных методов определения МПК, в том числе как прямого, так и непрямого (прогностического) характера определения МПК.

Прямой метод оценки достаточно сложен, т.к. требуется специальная аппаратура и высокой квалификации персонал, проводящий измерения.

Более простой непрямой метод оценки МПК, который осуществляется с помощью номограмм, но он недостаточно точный.

В последнее время наряду с термином “физическая работоспособность” широко используют понятие “физическое состояние”, под которым понимают готовность человека к выполнению физической работы, занятиям физическими упражнениями и спортом. Трактовка “физического состояния” обусловила выбор МПК как наиболее объективного показателя физического состояния.

Однако следует отметить, что физическое состояние не может определяться одним каким-либо показателем, а определяется совокупностью взаимосвязанных признаков, в первую очередь такими факторами, как физическая работоспособность, функциональное состояние органов и систем, пол, возраст, физическое развитие, физическая подготовленность.

Понятие “физическое состояние” равнозначно термину “физическая кондиция” (за рубежом). Чем выше уровень физического состояния, тем существеннее различия в показателе МПК. Определить МПК (показатель физического состояния) в естественных условиях можно с помощью 12 минутного бега - теста Купера, предусматривающего измерение максимального расстояния, которое преодолевает за это время человек. Установлено, что между длиной дистанции и потреблением кислорода существует взаимозависимость.

ЧСС измеряется за 10 сек х 6, за 15 сек х 4
С ростом физического состояния все показатели работоспособности заметно возрастают, значительно расширяется объем функциональных резервов.

Существуют два вида работы – физическая и умственная; и спор о том, какая из них легче, совершенно неуместен. Утомление при умственной работе может быть нисколько не меньше, а иногда и больше, чем при физической. И, несомненно, оба этих вида деятельности важны и полезны.

Что влияет на уровень работоспособности человека

Работа - это осуществление клеткой, органом, системой органов или организмом свойственных им функций. Человек разумный выполняет, как правило, общественно полезную работу. Научно-технический прогресс изменил характер работы человека. На смену тяжелому физическому труду пришел труд умственный. И физическая, и умственная работа направлены на выполнение определенных задач, в выполнении каждого вида деятельности задействованы различные процессы. «Большинство современных рабочих выполняют задачи, требующие распознавания образов, быстрого получения и переработки информации, а также способности разрабатывать планы и принимать решения», - пишет известный физиолог труда Г. Ульмер (1997). И это накладывает серьезный отпечаток на здоровье человека.

Работоспособность - это способность человека выполнять максимально возможное количество работы на протяжении определенного (заданного) времени и с определенной эффективностью. Работоспособность, подобно работе, подразделяется на умственную и физическую. Исходя из приведенного выше определения, умственная работоспособность человека - это способность выполнять определенное количество работы, требующей значительной активации нервно-психической сферы. Физическая работоспособность человека - это способность выполнять максимально возможное количество физической работы за счет активации опорно-двигательного аппарата. Естественно, физическая работоспособность зависит и от состояния нервной системы, иннервирующей опорно-двигательный аппарат.

Что же влияет на работоспособность и как повысить эффективность выполняемой работы? Основной фактор, что влияет на работоспособность человека, это, в первую очередь, состояние его здоровья. Также умственная и физическая работоспособность человека зависит от уровня тренированности, опыта, физического и психического состояния. Немаловажным показателем уровня трудоспособности человека является его склонность к данной работе (т. е. талант), мотивация к труду и связанные с работой эмоции, состояние окружающей среды, организация труда. В работоспособности человека вжную роль играет оптимальная организация рабочего места, которая позволяет поддержать необходимое положение тела и его сегментов для выполнения работы.

Ниже вы узнаете, какие бывают виды работы, и какие механизмы задействованы при их выполнении.

Виды работы: физическая и умственная работоспособность человека

Умственная работа связана с мышлением и с членораздельной речью, так как человек имеет дело не с конкретными предметами, явлениями или живыми организмами, а с определяющими их символами или понятиями. Умственная работа включает прием и переработку информации, ее сравнение с информацией, хранящейся в памяти, преобразование информации, определение проблем и путей их решения, формирование цели.

Умственная работоспособность связана с мыслительным и эмоциональным компонентами. Мыслительный компонент связан с интеллектуальными способностями человека, он требует обдумывания и концентрации внимания. Эмоциональный компонент включает самооценку человека как субъекта умственного труда, оценку значимости цели и средств. Эмоциональный компонент вызывает возникновение многочисленных положительных и отрицательных эмоций, что проявляется четкими реакциями вегетативной нервной системы и изменениями настроения человека. Эмоциональные нагрузки и психическая перегрузка стимулируют симпатическую часть вегетативной нервной системы, что проявляется увеличением частоты пульса и дыхания, минутного объема сердца и дыхания, усиленным потоотделением («реакция борьбы и бегства»).

Физическая работа связана с деятельностью опорно-двигательного аппарата, основную роль в этом выполняют скелетные мышцы. Если благодаря сокращению мышцы меняется положение части тела, то преодолевается сила сопротивления, т. е. выполняется преодолевающая работа. Работа, при которой сила мышцы уступает действию силы тяжести и удерживаемого груза, называется уступающей. В этом случае мышца функционирует, однако она не укорачивается, а, наоборот, удлиняется, например, когда невозможно поднять или удержать на весу тело, имеющее очень большую массу. Несмотря на усилие мышц, приходится опустить это тело на какую-нибудь поверхность. Удерживающая работа выполняется, если благодаря сокращению мышц тело или груз удерживается в определенном положении без перемещения его в пространстве, например, человек держит груз, не двигаясь. При этом мышцы сокращаются изометрически, т. е. без изменения их длины. Сила сокращения мышц уравновешивает массу тела и груза. Когда мышцы, сокращаясь, перемещают тело или его части в пространстве, они выполняют преодолевающую или уступающую работу, которая является динамической. Статической является удерживающая работа, при которой не происходит движений всего тела или его части. При статической работе мышцы сокращаются изометрически, при этом расстояние не преодолевается, но работа осуществляется.

Энергетические затраты организма и физиологическая потребность человека в энергии

Выполнение работы требует затрат энергии. Общая потребность человека в энергии - это сумма основного и рабочего обмена. Энергетические затраты организма человека при основном обмене - это количество энергии, затрачиваемое организмом в условиях полного покоя для поддержания жизни. У мужчин энергетические затраты организма в среднем составляют 1 ккал на 1 кг массы тела в 1 ч (4,2 кДж). У женщин - 0,9 ккал (3,8 кДж). Рабочий обмен - это количество энергии, затраченной для выполнения какой-либо внешней работы. Общая суточная физиологическая потребность человека в энергии при умственном труде равна 2500-3200 ккал (10 475-13 410 кДж). При механизированном труде или легкой немеханизированной работе - 3200-3500 ккал (13 410-14 665 кДж). При частично механизированном труде или немеханизированном труде умеренной тяжести - 3500-4500 ккал (14 665-18 855 кДж), при тяжелом немеханизированном физическом труде - 4500-5000 ккал (18 855-20 950 кДж).

Анатомический и физиологический поперечники характеризуют величину или функцию той или иной мышцы. Анатомический поперечник - это площадь перпендикулярного длинной оси поперечного сечения мышцы в определенном ее участке. Физиологический поперечник - это сумма площадей поперечных сечений всех мышечных волокон, образующих мышцу. Первый показатель характеризует величину мышцы, второй - ее силу. Абсолютная сила мышцы вычисляется путем деления массы максимального груза (кг), который может поднять мышца, на площадь ее физиологического поперечника (см2). Этот показатель у человека для разных мышц составляет от 6,24 до 16,8 кг/см2. Так, например, абсолютная сила икроножной мышцы - 5,9 кг/см2, трехглавой мышцы плеча - 16,8 кг/см2, двуглавой мышцы плеча- 11,4 кг/см2. Напряжение, развиваемое при сокращении одним мышечным волокном, колеблется в пределах 0,1-0,2 г.

Размах сокращения (амплитуда) зависит от длины мышечных волокон. В веретенообразных и лентовидных мышцах волокна длиннее, а анатомический и физиологический поперечники совпадают, поэтому сила этих мышц не очень большая, а амплитуда сокращения велика. В перистых мышцах физиологический поперечник значительно больше анатомического и, соответственно, их сила больше. В связи с тем, что мышечные волокна этих мышц короткие, амплитуда их сокращения невелика.

Показатель эффективности работы: коэффициент полезной деятельности человека (КПД) человека на работе

Одним из показателей эффективности работы человека является коэффициент полезного действия, который говорит о том, какая часть затраченной энергии превращается в энергию, осуществляющую полезную внешнюю работу:

Коэффициент полезного действия (КПД) человека равен энергии, затрачиваемой на внешнюю работу, поделенный на вырабатываемую энергию и умноженный на100 %.

У человека коэффициент полезной деятельности человека изолированной мышцы может достигнуть 35%. Коэффициент полезного действия организма в целом и КПД человека на работе при различных видах мышечной деятельности низок. Он варьирует в пределах от 3 до 25%. При частом повторении одной и той же работы развивается рабочий динамический стереотип - система рефлекторных реакций, которые формируются при постоянном повторении одних и тех же раздражителей. Рефлекторные реакции приобретают характер автоматических, поэтому работа становится более энергетически экономичной и менее утомительной, не требует постоянного внимания и сосредоточения.

Причины и факторы временного снижения умственной и физической работоспособности организма

Вызывает реакцию всех органов и систем. При сильных нагрузках происходит снижение работоспособности, так как человек утомляется. В активно сокращающейся мышце увеличивается кровоток более чем в 20 раз, активизируется обмен веществ. При умеренной физической нагрузке в мышце преобладает аэробный обмен веществ, во время тяжелой работы часть энергии освобождается анаэробно, т. е. без использования кислорода. В результате этого в мышцах образуется и накапливается молочная кислота. Это является одним из факторов снижения работоспособности: при накоплении значительных количеств молочной кислоты в мышечных волокнах развивается мышечное утомление. При физической работе возрастают частота сердечных сокращений, ударный объем сердца, артериальное давление, потребление организмом кислорода. При легкой и умеренной физической работе с постоянной нагрузкой в течение 5-10 мин частота сердечных сокращений увеличивается, после чего достигает постоянного уровня, или стационарного состояния, которое не приводит к утомлению человека в течение нескольких часов. Через 3-5 мин после завершения такой работы частота сердечных сокращений нормализуется. При тяжелой работе стационарное состояние не наступает, происходит снижение физической работоспособности, развивается утомление, частота сердечных сокращений увеличивается, а после прекращения тяжелой работы период восстановления нормальной частоты сердечных сокращений длится несколько часов.

У каждого человека есть свой индивидуальный предел утомления при физической и умственной работе, разница для каждого индивидуума порой весьма существенна. После этого предела наступает снижение работоспособности организма в целом, человек уже не может выполнять свою работу эффективно. Предел утомительной работы разделяется на два уровня работоспособности. Работа, которую человек может выполнять в течение 8 ч без развития признаков мышечного утомления, считается легкой, она ниже предела. Выше него находится область максимальной работоспособности, выполнение такой работы существенно ограничено во времени. Снижение умственной и физической работоспособности происходит по мере увеличения длительности работы. Тренировка повышает работоспособность человека.

Как же определить предел утомительной динамической работы? Одним из важных показателей является частота пульса, которая сохраняется постоянно во время работы, не увеличиваясь в связи с утомлением. У нетренированных людей в возрасте от 20 до 30 лет она не превышает 130 ударов в 1 мин, менее чем через 5 мин после прекращения работы частота пульса становится менее 100 ударов в 1 мин; в возрасте от 31 до 50 лет превышает 130-140 ударов в 1 мин, частота пульса становится меньше 100 ударов в 1 мин лишь через 10-15 мин после прекращения работы. У тренированных людей наблюдается более быстрая нормализация пульса.

То же самое касается и снижения умственной работоспособности человека – только постоянные «тренировки мозга» дадут возможность не утомляться слишком быстро.

Утомление и восстановление при физической и умственной работе

Утомление - это физиологическое состояние человека, наступающее вследствие напряженной или длительной работы. Оно выражается во временном снижении работоспособности, которое провоцируется мышечным (физическим) и нервно-психическим утомлением. При тяжелой работе они сочетаются. Утомление характеризуется уменьшением силы и выносливости мышц, нарушением координации движений, увеличением энергозатрат для выполнения одной и той же работы, нарушением памяти, скорости переработки информации, сосредоточения и т. д. Утомление субъективно ощущается человеком в виде усталости, при которой человек не способен нормально реагировать на стимулы. Кроме того, усталость обусловлена недостаточным сном. Усталость вызывает у человека желание прекратить работу или уменьшить нагрузки.

Причиной снижения работоспособности при тяжелой физической работе является накопление в мышечных волокнах некоторых продуктов обмена (например, молочной кислоты). Отдых, особенно активный, приводит к восстановлению работоспособности мышцы. Это связано с удалением молочной кислоты и возобновлением запасов энергии в мышце. Нервно-психическое (центральное) утомление вызвано длительной напряженной умственной работой, однообразной монотонной работой, шумом, плохими условиями труда, эмоциональными факторами, заболеваниями, неправильным или недостаточным питанием, гиповитаминозом.

Частое нервно-психическое утомление приводит к развитию хронического утомления. Это состояние, типично для многих людей в современных условиях. Оно ведет к развитию сердечно-сосудистых заболеваний, инфарктам, инсультам, неврозам, психозам, депрессиям, сексуальным нарушениям. Если же, несмотря на утомление, работа продолжается, возникает истощение. Напомним, что тяжелые физические и нервно-психические нагрузки вызывают стресс (вернее, дистресс).

Различают острое и хроническое истощение. Первое представляет собой резкое снижение работоспособности во время тяжелой работы, второе возникает вследствие длительной напряженной или слишком часто повторяемой тяжелой работы. Профессиональный спорт, спортивные соревнования и усиленные тренировки часто приводят к острому и хроническому истощению. Подчеркнем: речь идет о профессиональном спорте, а не о физической культуре, которая полезна и абсолютно необходима в любом возрасте.

Как отдохнуть и восстановиться после умственной и физической работы

Восстановление работоспособности - это процесс постепенного возвращения функций организма к исходному состоянию после прекращения работы. По мере восстановления степень утомления уменьшается, а работоспособность увеличивается. Если человек выполняет работу, лежащую выше пределов его утомления, необходимо периодически отдыхать. Как быстро восстановиться после работы, чтобы обезопасить свой организм от опасных последствий тяжелого напряжения? Следует подчеркнуть, что для эффективного отдыха лучше несколько кратковременных перерывов, чем один-два длинных. Даже в состоянии полного покоя скелетная мышца сохраняет свою эластичность и определенную степень напряжения. Это называется мышечным тонусом. Перед тем как восстановиться после физической работы, помните, что мышечный тонус не вызывает утомления. Тонус - это нормальное состояние частичного сокращения расслабленной мышцы, благодаря которому она способна сокращаться в ответ на определенный стимул.

Отдых - это состояние покоя или особый, специально организованный вид деятельности, которые снимают утомление и способствуют восстановлению работоспособности. И.М. Сеченов во второй половине XIX в. установил, что работа одних групп мышц конечностей способствует устранению утомления других мышечных групп, вызванного их работой. Это положение легло в основу определения двух типов отдыха: активного и пассивного. Как отдохнуть от умственной работы и тяжелого физического труда? Активный отдых - это отдых, во время которого человек выполняет другой вид работы, отличный от обычного выполняемого труда. Восстановление при физической и умственной работе путем активного отдыха происходит быстрее и эффективнее, чем при пассивном отдыхе, когда организм находится в условиях относительного покоя. Так, интенсивную умственную деятельность следует регулярно прерывать физической активностью. И наоборот: интенсивную физическую - умственной.

Настоятельно советуем работникам умственного труда после 1-1,5 ч не «отдыхать» с сигаретой в зубах, а подняться на 10-15 этажей по лестнице, сделать 15-20 приседаний, столько же прыжков, выполнить 10-20 упражнений с гантелями.

Работникам физического труда целесообразно-целесообразно погулять или, если это возможно, полегать несколько минут с приподнятыми ногами на свежем воздухе.

Теперь, когда вы знаете об утомлении при физической и умственной работе и восстановлении после неё, попробуйте организовать ваш труд таким образом, чтобы КПД вашей деятельности не снижалась в течение всего трудового дня.

Существуют прямые и косвенные, простые и сложные методы определения работоспособности (PWC).

Простые и косвенные методы (проба Руфье, Гарвардский степ-тест)

Функциональная проба Руфье и ее модификация - проба Руфье-Диксона, в которых используют частоту сердечных сокращений в различные по вре­мени периоды восстановления после относительно небольших нагрузок.

Проба Руфье

У испытуемого, находящегося в положении лежа на спине, в течение 5 мин определяют ЧСС за 15 с (Р 1); затем в течение 45 с испытуемый выполняет 30 глубоких приседаний. После окончания нагрузки испытуемый ложится, и у него вновь подсчитывают ЧСС за первые 15 с (Р 2), а потом за последние 15 с первой минуты периода восстановления (Р 3).

Оценку работоспособности сердца производят по формуле:

Индекс Руфье - Диксона = 4 (Р 1 + Р 2 + Р 3) - 200/10;

Р - число сердечных сокращений (ЧСС).

Результаты - по величине индекса от 0 до 15. Меньше 3 - высокая работоспособность; 4-6 - хорошая; 7-9 - удовлетворительная; 15 и выше - плохая.

Есть и другой способ выполнения пробы Руфье. У испытуемого стоя измеряют ЧСС за 15 с (Р 1), затем он выполняет 30 глубоких приседаний (пятки касаются ягодиц). После окончания нагрузки сразу подсчитывается ЧСС за первые 15 с (Р 2); а потом - за последние 15 с (Р 3).

Оценка:

Индекс Руфье = (Р 2 - 70) + (Р 3 – Р 1)/10.

От 0 до 2,8 - расценивается как хороший, средний - от 3 до 6; удовлетворительный - от 6 до 8 и плохой - выше 8.

Гарвардский степ-тест. Этот тест можно считать промежуточным между простыми и сложными. Его достоинство заключается в методической простоте и доступности. Физическую нагрузку задают в виде восхождения на ступеньку. В классическом виде (Гарвардский степ-тест) выполняется 30 восхождений в минуту. Темп движений задается метрономом, частота которого устанавливается на 120 уд/мин. Подъем и спуск состоит из четырех движений, каждому из которых соответствует один удар метронома: 1 - испытуемый ставит на ступеньку одну ногу, 2 - другую ногу, 3 - опускает на пол одну ногу, 4 - опускает на пол другую. В момент постановки обеих ног на ступеньку колени должны быть максимально выпрямлены, а туловище находиться в строго вертикальном положении. Время восхождения - 5 мин при высоте ступени: для мужчин - 50 см и для женщин - 43 см. Для детей и подростков время нагрузки уменьшают до 4 мин, высоту ступеньки - до 30-50 см. В тех случаях, когда испытуемый не в состоянии выполнить работу в течение заданного времени, фиксируется то время, в течение которого она совершалась.

Регистрация ЧСС после выполнения нагрузки осуществляется в положении сидя в течение первых 30 с на 2, 3 и 4-й минутах восстановления.

Функциональную готовность оценивают с помощью индекса Гарвардского степ-теста (ИГСТ) по формуле:

ИГСТ = t х 100/ (f 1 +f 2 +f 3) x 2, где t - время восхождения, с; f 1 f 2 , f 3 , - сумма пульса, подсчитываемого в течение первых 30 с на 2, 3 и 4-й минутах восстановления.

Таблица 20

Оценка результатов Гарвардского степ-теста

Оценка	Величина индекса Гарвардского степ-теста
у здоровых нетренированных лиц	у представителей ациклических видов спорта	у представителей циклических видов спорта
Плохая	Меньше 56	Меньше 61	Меньше 71
Ниже среднего	56-65	61-70	71-60
Средняя	66-70	71-60	61-90
Выше средней	71-80	81-90	91-100
Хорошая	81-90	91-100	101-110
Отличная	Больше 90	Больше 100	Больше 110

Наилучшие показатели имеют обычно тренирующиеся с преимущественным проявлением выносливости. По данным И.В. Аулика (1979), средняя величина ИГСТ у бегунов на длинные дистанции равна 111, у велосипедистов - 106, у лыжников - 100, боксеров - 94, пловцов - 90, спринтеров - 86 и тяжелоатлетов - 81, для высококвалифицированных тренированных спортсменов возможны более высокие величины - до 127-153.

Диагностическая ценность теста повышается, если, помимо ЧСС, в 1-ю и 2-ю минуты восстановительного периода определять и артериальное давление, что позволяет, помимо количественной, дать и качественную характеристику реакции (ее тип).

Имеется немало модификаций теста. Мощность нагрузки можно регулировать за счет частоты шагов и высоты ступеньки. Предлагается также объединять в тесте нагрузки различной мощности (Фомин B.C., 1978).

Проба Руфье и Гарвардский степ-тест позволяют характеризовать способность организма к работе на выносливость и выразить ее количественно в виде индекса. Этим облегчаются любые последующие сопоставления, вычисления достоверности различий, корреляционных связей и пр. Однако Flandrvis (цит. по СБ. Тихвинскому, 1991), изучая корреляцию между аэробной способностью и показателями этих проб, обнаружил низкие коэффициенты корреляции - 0,55, поэтому эти пробы менее точны, чем с использованием субмаксимальных нагрузок с регистрацией сердечного ритма во время работы.

В основе тестов с определением ЧСС в процессе физической нагрузки лежит тот факт, что при выполнении одинаковой по мощности работы у тренированных лиц пульс учащается в меньшей степени, чем у нетренированных (Бейн-бридж, 1927; Давыдов B.C., 1938; Komadel L. et al., 1964 и др.).

Путем изучения ЧСС, газообмена и других функций была создана концепция, согласно которой отличительной чертой человека, имеющего высокую PWC, является экономизация физиологических процессов при физической работе.

8.3.2. Сложные методы определения физической работоспособности (велоэргометр, тредбан, тест PWC-170)

Велоэргометр - прибор, основой которого является велостанок. Задаваемая нагрузка дозируется с помощью частоты педалирования (чаще всего 60-70 об/мин) и сопротивления вращению педалей (механическое или электромагнитное). Мощность выполненной работы выражается в килограммометрах в минуту или в ватах (1Вт = 6 кг/м).

Тредбан - бегущая дорожка с регулируемой скоростью движения. Нагрузка зависит от скорости движения дорожки и угла ее наклона по отношению к горизонтальной плоскости, выражается в метрах в секунду.

Использование велоэргометра и трет-бана имеет преимущества и недостатки (табл. 21).

Имеются и другие приборы для тестирования (гребной, ручной, эргометры).

На любом приборе можно моделировать нагрузки различного характера и мощности: непрерывные и прерывистые, однократные и повторные, равномерные, возрастающей или перемежающейся мощности. В спортивно-медицинской практике используются пробы с субмаксимальными (относительно умеренной мощности, заданного темпа) и максимальными (выполняемыми до предела) нагрузками (табл. 22).

Многие авторы считают, что истинные функциональные возможности спортсменов можно выявить только на уровне критических сдвигов, т.е. предельных нагрузок, позволяющих судить о функциональных резервах и функционально слабых звеньях. Другие авторы (Дембо А.Г., 1985) указывают на некоторую опасность таких проб, особенно для лиц со скрытыми заболеваниями и недостаточно подготовленных, и о недопустимости проведения этой процедуры без врача (что нередко встречается в практике спорта).

Таблица 21

Сравнительная характеристика велоэргометрии и тредбана

Наименование	Преимущества	Недостатки
Велоэргометр	Точное измерение работоспособности. Воз-можность регистрации функции во время работы. Относительная простота освоения навыка. Несложность транспортировки при динамических исследованиях	Преимущественно локальное утомление. Непривычность для представителей ряда спортивных специализаций. Затруднение притока крови к ногам, что может лими-тировать продолжение работы до дости-жения общего утомления
Тредбан	Сохранение заданного темпа от желания об-следуемого. Вовлечение в работу больших групп мышц, что обусловливает общее, а не только локальное утомление. Привычность структуры движения (бег) для каждого обследуемого	Трудность выбора оптимального режи-ма работы Шум, мешающий обследуе-мому. Громоздкость, что ограничивает возможность использования в динамике

Тест PWC-170

Тест PWC-170 - типичный пример пробы с субмаксимальными нагрузками. Физическую работоспособность выражают в величине мощности нагрузки при PWC-170 в минуту, основываясь на представлении о линейной зависимости между ЧСС и мощностью выполненной работы до 170 уд/мин. Этот тест предложили Т. Sjostrand в 1947 г. В нашей стране он используется в модификации Карпмана. Последовательно задают две нагрузки, по 5 мин каждая, с интервалом в 3 мин при частоте педалирования 60-70 в минуту. Нагрузку выполняют без предварительной разминки. Первую нагрузку подбирают в зависимости от массы тела обследуемого с таким расчетом, чтобы получить несколько значений ЧСС в диапазоне от 120 до 170 уд/мин. Мощность первой нагрузки - от 300 до 800 кгм/мин, второй (в зависимости от ЧСС при первой) - от 700 до 1600 кгм/ мин, что уточняют по формуле: N, + (170-f 1) / f 1 - 60.

В.Л. Карпманом (1988) предложены таблицы для выбора мощности задаваемых нагрузок у спортсменов (табл. 23-26).

Для получения сравнимых показателей необходимо строгое выполнение процедуры, поскольку при нарушениях могут существенно измениться расчетные величины МП К.

Таблица 22

Мощность первой нагрузки для спортсменов разной специализации и возраста

Физическую работоспособность определяют по формуле (модификация В.Л. Карпмана с соавторами) PWC = N 1 + (N 2 – N 1) х (170 - f 1) / (f 2 - f 1)

где N 1 - работоспособность, кгм/мин, f 1 и f 2 - ЧСС при первой и второй нагрузках.

Таблица 23

Мощность второй нагрузки при пробе PWC-170

Мощность 1-й нагрузки (Wi)	Мощность второй нагрузки (кгм/мин) при ЧСС во время первой нагрузки (уд/мин)
90-99	100-109	110-119	102-129

Таблица 24

Принципы оценки относительных значений показателя PWC-170

Основываясь на высокой корреляции между величинами PWC и МПК, P.O. Astrand и I. Riming (1954) предложили способ определения последнего при пробах с субмаксимальными нагрузками. Для этого можно использовать номограммы, таблицы и формулы.

При расчете по номограмме Астранда вводят поправочный коэффициент на возраст: 15 лет - 1,1; 25 лет - 1,0; 35 лет - 0,87; 40 лет - 0,78; 45 лет - 0,75; 50 лет - 0,71; 55 лет - 0,68; 60 лет - 0,65.

Величины МПК в литрах, рассчитанные В.Л. Карпманом по показателям PWC-170, в килограммометрах в минуту, составляют:

Таблица 25

Соотношение показателей PWC-170 и величин МПК

PWC-170	МПК	PWC-170	МПК
	1,62		4,37
	2,66		4,37
	2,72		4,83
	2,82		5,06
	2,97		5,32
	3,15		5,57
	3,38		5,57
	3,60		5,66
	3,88		5,66
	4,13		5,72

МПК рассчитывают по формуле: МПК= 1,7 х PWC-170 + 1240. Для высококвалифицированных спортсменов вместо 1240 в формулу вводят 1070. Оценку величин МПК иллюстрирует табл. 25.

У занимающихся спортивными играми и единоборством физическая работоспособность при пробе PWC-170 чаще всего равна 1260-1865 кгм/мин, или 18-22 кгм/мин, скоростно-силовыми и сложнокоординационными видами спорта – 1045-1600 кгм, или 15,3-19 кгм/мин. У женщин данные - соответственно на 10-30% ниже. Отношение PWC-170 к объему сердца в миллилитрах составляет обычно 1,5-1,9.

У молодых здоровых нетренированных мужчин величины PWC-170 находятся обычно в пределах 700-1100 кгм/ мин, женщин – 450-750 кгм/мин, или соответственно 12-17 и 8-14 кгм/ мин. У спортсменов, тренирующихся на выносливость, эти величины бывают наиболее высоки и достигают 2800-2200 кгм, или 20-30 кгм/мин. Величины PWC-170 коррелируют с общим объемом тренировочных нагрузок (особенно направленных на развитие выносливости).

Проба PWC-170 относительно несложная, поэтому может широко применяться на всех этапах подготовки. Величины PWC-170 пытаются определять не только в классическом варианте на велоэргометре, но и при выполнении беговых нагрузок, степ-теста (Фомин B.C., Карпман В.Л.), а также специфических нагрузок в естественных условиях.

Общеевропейский вариант (М.А. Годик с соавт., 1964) 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). Частота сердечных сокращений измеряется за последние 15 с каждой трехминутной ступени, нагрузка регулируется так, чтобы к концу теста ЧСС увеличивалась до 170 уд/мин. Мощность нагрузки рассчитывается на единицу массы тела испытуемого (Вт/кг). Первоначальная мощность устанавливается из расчета 0,78-1,25 Вт/кг, увеличение мощности проводится в соответствии с возрастанием ЧСС.

Расчет нагрузки:

PWC-170 = [(W 1 - W 2) / ЧСС 3 -ЧСС 2 х (170 - ЧСС 3)] + W 3 ;

где W 1 W 2 , W 3 - мощность нагрузок, ЧСС2, ЧСС3 - частота сердечных сокращений при второй и третьей нагрузках.

Полученный результат пересчитывают на массу тела испытуемого.

Модификация Л.И. Абросимовой с соавт . (1978). Предлагается выполнение одной нагрузки, обусловливающей возрастание ЧСС до 150-160 уд/мин.

Расчет нагрузки: PWC-170 = W / (f 2 – f 1) x (170 - f 1).

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Тема. Методы определения физической работоспособности

• Введение
• 1. Основные критерии здоровья
• 2. Определение физической работоспособности
• 3. Определение физической работоспособности по показателю pwc 170
• Заключение
• Список литературы

Введение

Под физической работоспособностью понимают потенциальную способность человека проявлять максимум физического усилия в статистической, динамической или смешанной работе. Физическая работоспособность зависит от морфологического и функционального состояния разных систем организма.

Различают эргометрические и физиологические показатели физической работоспособности. Для оценки работоспособности при двигательном тестировании обычно используется совокупность этих показателей, то есть результат проделанной работы и уровень адаптации организма к данной нагрузке. физический работоспособность кислород спорт

Из сказанного видно, что "физическая работоспособность" - понятие комплексное, и его можно охарактеризовать рядом факторов. К ним относятся телосложение и антропометрические показатели; мощность, емкость и эффективность механизмов энергопродукции аэробным и анаэробным путем; сила и выносливость мышц, нейромышечная координация (в частности, она проявляется как физическое качество - ловкость); состояние опорно-двигательного аппарата (в частности - гибкость).

Уровень развития отдельных компонентов физической работоспособности у разных людей различен. Он зависит от наследственности и внешних условий - профессии, характера физической активности и вида спорта.

В более узком смысле физическая работоспособность - это функциональное состояние кардиореспираторной системы. Такой подход оправдан двумя практическими аспектами. В повседневной жизни интенсивность физической нагрузки невысокая, и она имеет аэробный характер, поэтому обученную работу лимитирует именно система транспорта кислорода.

1. Основные критерии здоровья

Напомним, что здоровье - это не только отсутствие болезней, определенный уровень физической тренированности, подготовленности, функционального состояния организма, который является физиологической основой физического и психического благополучия. Исходя из концепции физического (соматического) здоровья (Г. Л. Апанасенко, 1988), основным его критерием следует считать энергопотенциал биосистемы, поскольку жизнедеятельность любого живого организма зависит от возможности потребления энергии из окружающей среды, ее аккумуляции и мобилизации для обеспечения физиологических функций.

По B. И. Вернадскому, организм представляет собой открытую термодинамическую систему, устойчивость которой (жизнеспособность) определяется ее энергопотенциалом. Чем больше мощность и емкость реализуемого энергопотенциала, а также эффективность его расходования, тем выше уровень здоровья индивида. Так как доля аэробной энергопродукции является преобладающей в общей сумме энергопотенциала, то именно максимальная величина аэробных возможностей организма является основным критерием его физического здоровья и жизнеспособности. Такое понятие биологической сущности здоровья полностью соответствует нашим представлениям об аэробной производительности, которая является физиологической основой общей выносливости и физической работоспособности (их величина детерминирована функциональными резервами основных систем жизнеобеспечения-кровообращения и дыхания).

Таким образом, основным критерием здоровья следует считать величину МПК данного индивида. Именно МПК является количественным выражением уровня здоровья, показателем “количества” здоровья.

Помимо МПК важным показателем аэробных возможностей организма является уровень порога анаэробного обмена (ПАНО), который отражает эффективность аэробного процесса. ПАНО соответствует такой интенсивности мышечной деятельности, при которой кислорода уже явно не хватает для полного энергообеспечения, резко усиливаются процессы бескислородного (анаэробного) образования энергии за счет расщепления веществ, богатых энергией (креатинфосфата и гликогена мышц), и накопления молочной кислоты. При интенсивности работы на уровне ПАНО концентрация молочной кислоты в крови возрастает от 2,0 до 4,0 ммоль/л, что является биохимическим критерием ПАНО.

Величина МПК характеризует мощность аэробного процесса, т. е. количество кислорода, которое организм способен усвоить (потребить) в единицу времени (за 1 мин). Она зависит в основном от двух факторов: функции кислородтранспортной системы и способности работающих скелетных мышц усваивать кислород.

Ёмкость крови (количество кислорода, которое может связать 100 мл артериальной крови за счет соединения его с гемоглобином) в зависимости от уровня тренированности колеблется в пределах от 18 до 25 мл. В венозной крови, оттекшей от работающих мышц, содержится не более 6-12 мл кислорода (на 100 мл крови). Это означает, что высококвалифицированные спортсмены при напряженной работе могут потреблять до 15-18 мл кислорода из каждых 100 мл крови. Если учесть, что при тренировке на выносливость у бегунов и лыжников минутный объем крови может возрастать до 30-35 л/мин, то указанное количество крови обеспечит доставку к работающим мышцам кислорода и его потребление до 5,0-6,0 л/мин-это и есть величина МПК. Таким, наиболее важным фактором, определяющим и лимитирующим величину максимальной аэробной производительности, является кислородтранспортная функция крови, которая зависит от кислородной емкости крови, а также сократительной и “насосной” функции сердца, определяющей эффективность кровообращения. Не менее важную роль играют и сами “потребители” кислорода - работающие скелетные мышцы.

По своей структуре и функциональным возможностям различают два типа мышечных волокон - быстрые и медленные. Быстрые (белые) мышечные волокна-это толстые волокна, способные развивать большую силу и скорость мышечного сокращения, но не приспособленные к длительной работе на выносливость. В быстрых волокнах преобладают анаэробные механизмы энергообеспечения. Медленные (красные) волокна приспособлены к длительной малонотенсивной работе - за счет большого числа кровеносных капилляров, содержания миоглобина (мышечного гемоглобина) и большей активности окислительных ферментов.

Это окислительные мышечные клетки, энергообеспечение которых осуществляется аэробным путем (за счет потребления кислорода). Поскольку состав мышечных волокон в основном генетически обусловлен, при выборе спортивной специализации этот фактор должен обязательно учитываться. Так, у бегунов на длинные дистанции и марафонцев мышцы нижних конечностей на 70-80 % состоят из медленных окислительных волокон и только на 20-30%-из быстрых анаэробных. У бегунов-спринтеров, прыгунов и метателей соотношение состава мышечных волокон противоположное. Еще одна составляющая аэробной производительности организма-запасы основного энергетического субстрата (мышечного гликогена), которые определяют емкость аэробного процесса, т. е. способность длительное время поддерживать уровень потребления кислорода, близкий к максимальному. Это так называемое время удержания МПК. Запасы гликогена в скелетных мышцах у нетренированных людей составляют около 1,4 %, а у мастеров спорта - 2,2 %. Они могут увеличиваться под влиянием тренировки на выносливость от 200 до 300-400 г, что эквивалентно 1200-1600 ккал энергии (1 г углеводов при окислении дает 4,1 ккал). Максимальные значения аэробной мощности (МНЮ отмечены у бегунов на длинные дистанции и лыжников, а емкости - у марафонцев и велосипедистов - шоссейников, т. е. в таких видах спорта, которые требуют максимальной продолжительности мышечной деятельности.

2. Определение физической работоспособности

Результат в спортивном ориентировании зависит от уровня физической и умственной работоспособности. В свою очередь и умственная и физическая работоспособность изначально зависят от работоспособности 220 миллиардов клеток - элементарных живых единиц, собранных в систему под названием «организм человека». Работоспособность любой клетки зависит от энергии, выделяемой при реакции биологического окисления в митохондриях клеток. Именно углеводы и кислород, накопившие в процессе образования и в результате фотосинтеза солнечную энергию, являются основным источником энергии живых организмов на земле.

Основным критерием физического здоровья человека следует считать возможность потреблять энергию из окружающей среды, накапливать ее и мобилизовать для обеспечения физиологических функций. Чем больше организм может накопить энергии и эффективнее её расходовать, тем выше уровень физического здоровья человека. Связь между аэробными возможностями организма и состоянием здоровья впервые была обнаружена американским врачом Купером (1970). Он доказал, что люди, имеющие уровень МПК (максимальное потребление кислорода) 42 мл/мин/кг и выше (мужчины), 35 мл/мин/кг и выше (женщины), не страдают хроническими заболеваниями и имеют показатели артериального давления в пределах нормы. Эти цифры означают безопасный уровень соматического здоровья человека.

Если вопросы поставки углеводов клеткам обусловлено полноценным питанием, то потребление кислорода необходимо постоянно тренировать и поддерживать на должном уровне. Занятия спортивным ориентированием являются одним из наиболее эффективных средств тренировки потребления кислорода, наряду с такими видами спорта как лыжные гонки и бег на длинные дистанции.

Оценка возможности потребления кислорода имеет основополагающее значение для решения задач управления учебно-тренировочным процессом в спортивном ориентировании, как в подготовке квалифицированных спортсменов, так и для занимающихся этим видом спорта в оздоровительных целях.

Физическая работоспособность - чувствительный показатель общего состояния организма и его устойчивости к различным неблагоприятным факторам, нарушающим гомеосостав и вызывающим рассогласование функций центральной нервной системы.

В программе, предложенной Международным комитетом по стандартизации тестов функционального состояния, определение физической работоспособности человека включает четыре раздела: проведение медицинского осмотра, оценку физического развития, изучение реакции разных систем организма на физическую нагрузку и способности к выполнению комплекса физических нагрузок.

В зависимости от времени регистрации физиологических и эргометрических показателей их можно рассматривать как рабочие и послерабочие. В первом случае физиологические показатели измеряют непосредственно во время выполнения физической нагрузки, во втором - в период отдыха после выполнения работы, в так называемый восстановительный период.

Сопоставление изменений, наблюдаемых в физиологических и эргометрических показателях в покое до физической нагрузки, во время ее выполнения в периоде отдыха, позволяет получить представление о характере функционального состояния организма.

При оценке физической работоспособности в стандартных условиях применяют следующие виды физических нагрузок: непрерывную, равномерной интенсивности; ступенчато повышающуюся с интервалом отдыха; непрерывную, равномерно повышающейся мощности.

Тестирование физической рабтоспособности проводят на специальных приборах, позволяющих точно измерять и дозировать физическую нагрузку. Для этого применяют валоэгрометры, бегущую дорожку или тредбан, ручной эргометр, ступеньку или степэргометр.

В последние годы находят широкое распространение контрольно-измерительные или диагностические комплексы: плавательный тедбан для пловцов, гребные эргометры для гребцов, инерционные валоэргометры для велогонщиков и др. Это позволяет более точно устанавливать реакцию организма на тренировочную нагрузку в конкретном виде спорта.

Наиболее простым и достаточно точным способом дозирования нагрузок является степэргометрия. В основу этого вида работы взято модифицированное восхождение по лестнице, позволяющее выполнить нагрузку в лабораторных условиях при минимальном перемещении обследуемого - он в определенном темпе ритмически подымается и опускается по маленькой лестнице.

Используют одно-, двух, трехступенчатые и более высокие лестницы, отличающиеся и по высоте отдельных ступенек. Конструкция изготовляется из досок или металла. Для обеспечения безопасности она обычно крепится к полу.

Мощность работы регулируется изменением высоты ступенек или темпа восхождения. На одноступенчатую лестницу обследуемый поднимается на два счета, таким же образом (только спиной вперед) происходит спуск. Следовательно, один полный цикл восхождения состоит из четырех шагов. На одностороннюю двухступенчатую лестницу восходят на три счета и так же спиной вперед спускаются вниз.

При выполнении теста "Мастер" обследуемый поднимается с одной стороны лестницы, а опускается с другой, потом, стоя на полу, поворачивается на 180 и опять совершает подъем.

Темп восхождения задается метрономом, ритмичным звуковым или световым сигналом. Интенсивность нагрузки меняется простой регулировкой метронома, что позволяет получить и ступенеобразно возрастающие нагрузки.

Для определения физической работоспособности используют два класса тестов: максимальные и субмаксимальные. К числу максимальных относятся те, которые свидетельствуют о предельных возможностях организма. Например, исследование максимального потребления кислорода (МПК). Наиболее распространенная методика определения этого показателя предусматривает выполнение последовательно увеличивающихся по мощности нагрузок до момента, когда исследуемый не в состоянии продолжать мышечную работу. Физическая нагрузка, при которой впервые отмечается потребление кислорода, равное максимальному, обозначается как работа критической мощности.

Однако процедура такого исследования весьма сложна, необходима специальная аппаратура (газоанализаторы, газовый счетчик, система для забора выдыхаемого воздуха), она также предусматривает выполнение изнурительной мышечной работы. В связи с риском возникновения острых патологических состояний, опасных для здоровья обследуемых, широкое применение этого теста (прямое определение МПК) в практических целях нецелесообразно.

МПК можно вычислить и непрямым путем, используя формулы Добельна, В.Л. Карпмана и др., номограммы Астранда-Риминг.

К субмаксимальным тестам относятся исследования, при которых обследуемый выполняет физические нагрузки, составляющие лишь определенный процесс от максимальной по мощности работы и вызывающие лишь определенный процесс от максимальной по мощности работы и вызывающие физиологические сдвиги, существенно меньшие предельных. Из числа субмаксимальных тестов наиболее информативной является проба PWC 170 .

3. Определение физической работоспособности по показателю PWC 170

Проба PWC 170 предложена скандинавскими учеными в 50-х годах. Обозначение пробы символом PWC 170 (от первых букв английского термина Physical Working Capacity) расшифровывается как физическая работоспособность при пульсе 170 ударов в минуту.

Проба основана на следующих положениях, которые объясняют выбор пульса, равного именно 170уд/мин, и способ расчета величины PWC 170

1. Существует зона оптимального функционирования кардиореспираторной системы при физической нагрузке. У молодых людей она ограничивается диапазоном пульса от 170 до 200 ударов в минуту. Эта зона характеризует работу сердца в условиях, близких к максимальному потреблению кислорода. Таким образом, с помощью пробы PWC 170 можно установить ту мощность физической нагрузки, которая соответствует началу оптимального функционирования кардиореспираторной системы. Мощность такой нагрузки является наибольшей, при ней еще возможна работа аппарата кровообращения и дыхания в условиях устойчивого состояния.

2. Между частотой сердечных сокращений и мощностью физических нагрузок в относительно большой зоне мощностей мышечной работы наблюдается линейная зависимость. Линейный характер этой взаимосвязи у большинства лиц в возрасте до 30 лет нарушается при пульсе, превышающем 170 ударов в минуту.

С помощью пробы PWC 170 определяется та мощность работы, которую может выполнить индивидуально каждый человек при пульсе 170 ударов в минуту, а это в свою очередь является показателем физической работоспособности.

Более информативным показателем служит относительная величина PWC 170 , рассчитанная на 1 кг массы тела. Средние величины PWC 170 представлены в таблице 5.

Таблица 5. Изменение относительных величин PWC 170 с возрастом

Для определения величины PWC 170 необходимо выполнить две работы различной интенсивности: в течение 4 минут выполняется работа одной мощности, а затем после трехминутного перерыва вновь в течение 4 минут - работа другой мощности. Тотчас после ее окончания необходимо зарегистрировать пульс. Четырехминутная длительность работы рекомендуется в связи с тем, что в течение этого времени пульс после вырабатывания достигает устойчивого состояния.

Мощность работы устанавливается методом степ-теста (восхождение на ступеньку), в котором высота ступеньки равна 30-35 см.

Зная возраст, пол и массу тела испытуемого, высоту ступеньки и количество циклов в 1 минуту, мощность работы рассчитывают по следующей формуле:

N = P * h * n * K,

где N - мощность работы (кгм/мин); Р - масса тела испытуемого (кг); h - высота ступеньки (м); К - коэффициент подъема и спуска (табл.1).

Например, мальчик 12 лет с массой 42 кг на 4-й минуте степ-теста совершил 15 восхождений и спусков (15 циклов) на ступеньку высотой 35 см (0,35 м). Следовательно, мощность выполненной работы равна:

N = 42 * 0,35 * 15 * 1,2 = 265 кг*м/мин

Для достоверного определения PWC необходимо, чтобы частота пульса на 4-й минуте работы первой мощности находилась в пределах 110-130 ударов в минуту, а при выполнении работы второй мощности - 135-160 ударов в минуту. Выполнение этих условий зависит от частоты подъемов и спусков (количество циклов), которые в свою очередь определяются возрастом и массой тела мальчиков и девочек (табл. 6).

Таблица 6. Количество подъемов для мальчиков и девочек при определении PWC 170 в степ-тесте

Возраст (в годах)	мальчики
	масса, кг	масса, кг

Предположим, что испытуемый (мальчик) в возрасте 10 лет с массой 35 кг при первой нагрузке (N 1) выполнил 12, а при второй нагрузке (N 2) - 18 подъемов и спусков (циклов). Тогда:

N 1 =35*0,35*12*1,2=176,4 кгм/мин;

N 2 =35*0,35*18*1,2=264,6 кгм/мин.

Пульс Р 1 при N 1 оказался равным 115 уд/мин и пульс Р 2 при N 2 - 140 уд/мин.

Расчет PWS 170 производят по формуле:

PWC 170 = N 1 + [(N 2 -N 1)(------)]

В нашем опыте:

PWC 170 = 176,4+[(264,6-176,4)(-------)]=370,4 кгм/мин

Если масса тела испытуемого составляет 35 кг, то

PWC 170/кг = ------= 10,6 кгм/кг

Для эксперимента необходимы: ступенька (скамейка) высотой 0,35 метра, секундомер, фонендоскоп.

Методика выполнения работы

Поставьте скамейку на расстояние 0,5 м от стены. Определите массу тела испытуемого в той одежде, в которой он будет работать. С помощью таблицы 6 определите мощность первой работы (N 1) и предложите испытуемому ее выполнить в течение 4 минут.

По команде "Начали!" включите секундомер. Первую минуту громко произносите счет: "Раз-два-три-четыре, раз-два-три-четыре,..." и т.д. Следующие минуты испытуемый, войдя в ритм, будет сам совершать подъем и спуск. Экспериментатор только должен следить за тем, чтобы подъем и спуск осуществлялись по возможности вертикально (при спуске не оставлять ногу далеко назад). Предложить испытуемому в течение опыта два раза поменять ногу, которую он подымает на скамейку. На последней, четвертой минуте, следует точно подсчитать количество циклов и после последнего спуска сразу в течение 10 секунд сосчитать частоту сердечных сокращений. Рассчитайте по формуле мощность первой работы (N 1), а число ударов пульса (Р 1) умножением на 6 приведите к показателям 1 минуты. Определите по таблице 6 мощность второй работы (N 2). Предложите ее выполнить испытуемому также в течение 4 минут, и после ее окончания подсчитайте пульс (Р 2). Эти данные занесите в таблицу 7, по формуле рассчитайте показатель PWC 170 и сравните с данными таблицы 5.

Таблица 7. Показатели физической работоспособности у детей школьного возраста

Определение физической работоспособности по тесту PWC 170 будет давать надежные результаты лишь при выполнении следующих условий:

а) для стандартизации процедуры исследования проба должна выполняться без предварительной разминки;

б) частота сердечных сокращений в конце второй нагрузки должна быть оптимальной для конкретного лица, т.е. быть примерно на 10-15 уд/мин меньше 170 уд/мин. Ошибку при расчетах можно свести до минимума посредством приближения мощности второй нагрузке к величине PWC 170

в) между нагрузками обязателен трехминутный отдых. При отсутствии полноценного отдыха степень тахикардии может определяться не только непосредственно мощностью этой второй нагрузки, но дополнительно отражать недовосстановление пульса после нагрузки (так называемый пульсовой долг от предыдущей работы), и тогда величины PWC 170 будут заниженными.

Заключение

Под физической работоспособностью понимают потенциальную способность человека проявлять максимум физического усилия в статистической, динамической или смешанной работе. Физическая работоспособность зависит от морфологического и функционального состояния разных систем организма. Различают эргометрические и физиологические показатели физической работоспособности. Для оценки работоспособности при двигательном тестировании обычно используется совокупность этих показателей, то есть результат проделанной работы и уровень адаптации организма к данной нагрузке.

Из сказанного видно, что "физическая работоспособность" - понятие комплексное, и его можно охарактеризовать рядом факторов. К ним относятся телосложение и антропометрические показатели; мощность, емкость и эффективность механизмов энергопродукции аэробным и анаэробным путем; сила и выносливость мышц, нейромышечная координация (в частности, она проявляется как физическое качество - ловкость); состояние опорно-двигательного аппарата (в частности - гибкость). Уровень развития отдельных компонентов физической работоспособности у разных людей различен. Он зависит от наследственности и внешних условий - профессии, характера физической активности и вида спорта.

В более узком смысле физическая работоспособность - это функциональное состояние кардиореспираторной системы. Такой подход оправдан двумя практическими аспектами. В повседневной жизни интенсивность физической нагрузки невысокая, и она имеет аэробный характер.

Заключение об уровне физической работоспособности можно сделать только после комплексной оценки составляющих ее компонентов. При этом чем больше количество учтенных факторов, тем точнее будет представление о работоспособности обследуемого.

Список литературы

1. Аулик И.В. Определение физической работоспособности в клинике и спорте. М., «Медицина», 1990.

2. Иванов А.В., Ширинян А.А., Зорин А.И. Тренировка ориентировщиков-разрядников в высшем военно-учебном заведении. Тольятти, 1988.

3. Карман В.Л. и др. Тестирование в спортивной медицине. М., 1988.

4. Локтев А.С. и др. Особенности тестирования общей физической работоспособности у детей и подростков. М., «Теория и практика физической культуры», 1991.

5. Чешихина В.В. Физическая подготовка спортсменов-ориентировщиков. М., 1996.

6. Чоковадзе А.В., Круглый М.М. Врачебный контроль в физическом воспитании и спорте. М., «Медицина», 1977.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Основные понятия и особенности аэробных возможностей человека при занятии физкультурой. Сущность абсолютных и относительных показателей максимального потребления кислорода, их уровни и системы. Показатели резервов физической работоспособности по МПК.

курсовая работа , добавлен 30.11.2008


Функциональные резервы человека и их влияние на них разных факторов. Оценка функциональных резервов сердечно-сосудистой системы студентов ТувГУ по показателю эффективности кровообращения. Понятие работоспособности и влияние на нее различных факторов.

курсовая работа , добавлен 17.06.2015


Роль физической активности в жизни человека. Физическая активность и контроль массы тела. Понятие умеренной или выраженной физической активности. Рак и сердечно-сосудистые заболевания: факторы риска их развития при понижении физической активности.

реферат , добавлен 20.10.2009


Медико-биологическая и социальная реабилитация инвалидов. Физкультура и спорт как средство адаптации детей-инвалидов с ампутацией нижних конечностей; занятия волейболом сидя, подготовка паралимпийцев. Методики тестирования физической работоспособности.

курсовая работа , добавлен 27.11.2012


Сущность человеческого здоровья, методика и критерии его оценивания, специфические признаки. Причины и этапы формирования новых генофенотипических свойств. Понятие работоспособности, основные факторы, определяющие данное состояние и влияющие на него.

реферат , добавлен 01.08.2010


Определение толерантности к физической нагрузке у здоровых лиц, спортсменов, пациентов с патологией органов дыхания. Диагностика ишемической болезни сердца. Типы нагрузочных тестов. Методы проведения нагрузочных проб. Основные абсолютные противопоказания.

презентация , добавлен 10.03.2015


Сущность понятия и основные функции мышечной деятельности. Фаза восстановления деятельности организма человека. Показатели восстановления работоспособности и средства, ускоряющие процесс. Основная физиологическая характеристика конькобежного спорта.

контрольная работа , добавлен 30.11.2008


Причины возникновения болезней, основы самоконтроля за состоянием здоровья. Правила применения современных лекарственных средств. Самоконтроль в массовой физической культуре. Оценка физического состояния организма и его физической подготовленности.

реферат , добавлен 19.05.2015


Фазы динамики работоспособности. Сенсорное утомление и его разновидности. Примеры сосудистой гимнастики. Сущность текущего и послерабочего восстановления. Методы борьбы с утомлением. Способы увеличения работоспособности: физиотерапевтический, системный.

реферат , добавлен 27.11.2010


Недельный цикл работы. Динамика работоспособности. Дневные и недельные биоритмы. Высокая успеваемость и производительность. Состояние нервной и физической переутомленности. Полноценное восстановление организма. Эффект бани. ЛФК, диета, фитотерапия.