Спортивная медицина. Курс лекций и практические занятия (стр. 11 )

5. Определить тип кровообращения и дать ему оценку.

6. Снять ЭКГ и дать ее расшифровку.

7. Рассчитать индекс миокарда по Баевскому P. M.

8. Определить анаэробную и аэробную производительность.

9. Рассчитать метаболическую мощность физической нагрузки на пороге анаэробного обмена.

10. Снять электрокардиограмму.

11. Вычислить основные показатели.

12. Определить, есть ли признаки, характерные для нарушения функционального состояния сердца спортсмена, - нарушение ритма, проводимости и процессов реполяризации.

ЭКГ - метод регистрации биоэлектрической активности миокарда с поверхности тела: весьма важен для оценки функционального состояния сердца, раннего выявления предпатологических и патологических состояний, в том числе возникающих под влиянием нерациональной тренировки.

Метод основан на том, что возникающая в процессе работы сердца разность потенциалов (возбужденный присистоле участок сердечной мышцы становится электроотрицательным по отношению к заряженным положительно участкам, находящимся в данный момент в состянии «покоя») улавливается чувствительным гальванометром и проецируется на поверхность тела.

По ЭКГ можно судить о функциях автоматизма, возбудимости и проводимости.

Зубец Р формируется в результате возбуждения предсердий.

Интервал PQ (зубец Р + интервал PQ) отражает время предсердно-желудочковой проводимости.

Комплекс QRS отражает процесс возбуждения (деполяризации) желудочков.

Интервал ST соответствует периоду начальной, медленной реполяризации (прекращения возбудимости) желудочков.

Зубец Т отражает период быстрой реполяризации.

Интервал ТР - диастола сердца.

Методика записи ЭКГ

Запись производится в положении обследуемого лежа на спине при свободном дыхании со скоростью 50 или 25 мм/с, при этом 1 мм по времени соответствует 0,02 с. Чувствительность прибора колеблется таким образом, что при подаче напряжения в 1 тV амплитуда отклонения составляла 10 мм. Перед началом записи проверяется заземление аппарата. Кожу в точках наложения электродов необходимо очистить спиртом, или смочить электроды водой, или покрыть электродной пастой для создания хорошего контакта. В практической работе можно ограничиться регистрацией 12 отведений (комбинаций наложения электродов): от конечностей (трех стандартных, трех усиленных однополюсных) и шести грудных. Стандартные отведения обозначают римскими цифрами I, II, III. При записи усиленных однополюсных отведений (AVR, AVL, AVF) один провод соединяется с активным электродом, последовательно накладываемым на правую и левую руку, левую ногу, второй (пассивный) соединяется с обеими руками и ногой одновременно.

Грудные электроны (обозначаются буквой V) накладываются на переднюю поверхность грудной клетки.

Для записи стандартных и усиленных отведений накладываются электроды на конечности:

желтый - левая рука

красный - правая рука;

зеленый - левая нога;

черный - правая нога (заземление).

Грудные электроды:

V1 - IV межреберье справа от грудины;

V2 - IV межреберье слева от грудины;

V3 - посередине линии, соединяющей точки V2 и V4

V4 - в V межреберье по левой средней ключичной линии;

V5 - по передней подмышечной линии на уровне V4;

V6 - по среднеподмышечной линии на уровне V4 и V5.

Отведения I, AVL, V5 и V6 отражают состояние левого отдела сердца, отведения III, V2-4 - верхушки сердца. Однако при поражении какого-либо участка сердца определенные изменения могут возникнуть и в других отведениях.

Измерения проводятся с помощью линейки или циркуля. Продолжительность RR, PQ, TR измеряется в нескольких (3-5) соседних циклах во II отведении, фиксируется максимальное и минимальные значение РР и разница между ними. Для перевода во временные единицы полученные значения в мм умножаем на 0,02. Высоту (амплитуду) зубцов следует измерять во всех стандартных и двух грудных (V1 и V5) отведениях.

Амплитуда зубцов R, Р, Q, S

Вариабельность ритма

(R - Rmах) х (R - Rmin) x 100 / R - Rсред.

Норма - не > 20%.

Частота сердечных сокращений

Суммарный вольтаж R (R1 + R2 + R3)

Анализируется зубец Т (вплоть до появления отрицательного зубца) - отражает изменения трофики миокарда.

В ЭКГ-заключении отмечается сле­дующее:

Ритм -

Проводимость -

Электрическая ость сердца -

Деполяризация -

Реполяризация -

Признаки гипертрофии миокарда -

Признаки хронического перенапряжения -

Литература

1. , Шигаловский сердца у юных спортсменов. - Киев: Здоровье, 1988.

2. Кучкин СР., Ченегин исследования в возрастной физиологии физических упражнений и спорта. - Волгоград, 19с.

3. , Хрущев СВ.,Хелъбин кардиогемодинамика у спортсменов. - М.: Медицина, 19с.

4. , ,

5. Медицинские аспекты спортивного отбора. - М., 19с.

Макарова руководство для спортивных врачей. - Ростов-на-Дону, БАРО пресс, 20с.

6. Статистические методы в научных медицинских исследованиях/Под ред. . - М.: Медицина, 19с.

7. Спортивный отбор./Легкая атлетика№ 2. - С. 4-5.

8. Справочник по функциональной диагностике в педиатрии/Под ред. , . - М.: Медицина, 19с.

9. , , Астахова навыки педиатра. - Минск: Вышэйшая школа, 19с.

10. , Летунов СП., Мотылянская контроль. - М.: ФиС, 1965.

11. Практические занятия по врачебному контролю/Под ред. . - М.: ФиС, 1970.

12. Спортивная медицина./Под ред. . - М., 1975.

13. Антропологические методы исследования спортсменов. - М.: ФиС, 1990.

14. , Граевская медицина и лечебная физическая культура. - М.: Медицина, 19с.

15. Дембо медицина. - М., 1971.

16. Макарова медицина. - М.: Советский спорт, 20с.

17. Долматова сердечно-сосудистой системы спортсменов: Учебное пособие. - Малаховка, 20с.

Тема 8. Основные функциональные пробы с физическими нагрузками

Нередко обследования человека в условиях мышечного покоя бывает достаточно для выявления заболеваний и перенапряжения, определения противопоказаний (постоянных или временных) к занятиям. Однако при оценке функционального состояния пациента такие обследования в большинстве случаев следует рассматривать лишь как фоновые, ибо главный критерий для обоснованных рекомендаций по двигательному режиму и выявления его эффекта - это способность организма наиболее результативно и быстро адаптироваться к повышенным требованиям. Характер реакции на физическую нагрузку нередко служит единственным и наиболее ранним проявлением нарушений функционального состояния и заболеваний. Толерантность к нагрузке служит основным критерием дозирования физических нагрузок в системе подготовки и реабилитации. Что касается квалифицированных спортсменов, достигших высокого уровня тренированности (т. е. на этапе устойчивой долговременной адаптации), то дальнейшие изменения проявляются главным образом и в первую очередь - именно в характере реакции на физическую нагрузку.

Все это обусловливает особое значение функциональных проб в комплексной методике врачебного обследования физкультурников, спортсменов и лиц, занимающихся физической культурой.

Функциональная проба - это нагрузка, задаваемая обследуемому для определения функционального состояния и возможностей какого-либо органа, системы или организма в целом. Используется преимущественно при спортивно-медицинских исследованиях. Нередко термин «функциональная проба с физической нагрузкой» заменяется термином «тестирование». Однако, хотя «проба» и «тест» - это, по существу, синонимы (от англ. teste - проба), все же «тест» - термин в большей степени педагогический и психологический, ибо подразумевает определение работоспособности, уровня развития физических качеств, особенностей личности. Физическая работоспособность тесно связана с путями ее обеспечения, т. е. с реакцией организма на данную работу, но для педагога в процессе тестирования ее определение не обязательно. Для врача же реакция организма на данную работу - показатель функционального состояния. Даже высокие показатели работоспособности при чрезмерном напряжении (а тем более срыве) адаптации не позволяют высоко оценить функциональное состояние обследуемого.

8.1. Классификация функциональных проб

В практике спортивной медицины используются различные функциональные пробы - с переменой положения тела в пространстве, задержкой дыхания на вдохе и выдохе, натуживанием, изменением барометрических условий, пищевыми и фармакологическими нагрузками и др. Но в данном разделе мы коснемся лишь основных проб с физическими нагрузками, обязательных при обследовании занимающихся физическими упражнениями. Эти пробы часто называют пробами сердечно-сосудистой системы, поскольку главным образом используются методы исследования кровообращения и дыхания (частота сердечных сокращений, артериальное давление и пр.), но это не совсем правильно, эти пробы следует рассматривать шире, поскольку они отражают функциональное состояние всего организма.

Классифицировать их можно по разным признакам: по структуре движения (приседания, бег, педалирование и пр.), по мощности работы (умеренная, субмаксимальная, максимальная), по кратности, темпу, сочетанию нагрузок (одно - и двухмоментные, комбинированные, с равномерной и переменной нагрузкой, нагрузкой нарастающей мощности), по соответствию нагрузки направленности двигательной деятельности обследуемого - специфические (например, бег для бегуна, педалирование для велосипедиста, бой с тенью для боксера и т. п.) и неспецифические (с одинаковой нагрузкой при всех видах двигательной деятельности), по используемой аппаратуре («простые и сложные»), по возможности определять функциональные сдвиги во время нагрузки («рабочие») или только в восстановительном периоде («послерабочие») и т. п.

Идеальная проба характеризуется: 1) соответствием заданной работы привычному характеру двигательной деятельности обследуемого и тем, что не требуется освоения специальных навыков; 2) достаточной нагрузкой, вызывающей преимущественно общее, а не локальное утомление, возможностью количественного учета выполненной работы, регистрации «рабочих» и «послерабочих» сдвигов; 3) возможностью применения в динамике без большой затраты времени и большого количества персонала; 4) отсутствием негативного отношения и отрицательных эмоций обследуемого; 5) отсутствием риска и болезненных ощущений.

Для сравнения результатов исследования в динамике важны: 1) стабильность и воспроизводимость (близкие показатели при повторных измерениях, если функциональное состояние обследуемого и условия обследования остаются без существенных изменений); 2) объективность (одинаковые или близкие показатели, полученные разными исследователями); 3) информативность (корреляция с истинной работоспособностью и оценкой функционального состояния в естественных условиях).

Преимущество имеют пробы с достаточной нагрузкой и количественной характеристикой выполненной работы, возможностью фиксации «рабочих» и «послерабочих» сдвигов, позволяющие охарактеризовать аэробную (отражающую транспорт кислорода) и анаэробную (способность работать в бескислородном режиме, т. е. устойчивость к гипоксии) производительность.

Противопоказанием к тестированию является любое острое, подострое заболевание либо обострение хронического, повышение температуры тела, тяжелое общее состояние.

С целью увеличения точности исследования, уменьшения доли субъективизма в оценках, возможности использования проб при массовых обследованиях важно применять современную вычислительную технику с автоматическим анализом результатов.

Для того чтобы результаты были сравнимы при динамическом наблюдении (для слежения за изменениями функционального состояния в процессе тренировки или реабилитации), необходимы одинаковые характер и модель нагрузки, одинаковые (или весьма близкие) условия внешней среды, времени суток, режима дня (сон, питание, физические нагрузки, степень общего утомления и т. п.), предварительный (до исследования) отдых не менее 30 мин, исключение дополнительных воздействий на обследуемого (интеркуррентные заболевания, прием медикаментов, нарушения режима, перевозбуждение и др.). Перечисленные условия полностью относятся и к обследованию в условиях относительного мышечного покоя.

Оценить реакцию испытуемого на нагрузку можно по показателям, отражающим состояние различных физиологических систем. Обязательным является определение вегетативных показателей, поскольку изменение функционального состояния организма больше отражается на менее устойчивом звене моторного акта - вегетативном его обеспечении. Как показали наши специальные исследования, вегетативные показатели при физических нагрузках менее дифференцированы в зависимости от направленности двигательной деятельности и уровня мастерства и больше обусловлены функциональным состоянием к моменту обследования. В первую очередь это относится к сердечнососудистой системе, деятельность которой теснейшим образом связана со всеми функциональными звеньями организма, во многом определяя его жизнедеятельность и механизмы адаптации, и поэтому в значительной степени отражает функциональное состояние организма в целом. Видимо, в связи с этим методы исследования кровообращения в клинике и спортивной медицине разработаны наиболее подробно и широко используются при любом обследовании занимающихся. При пробах с субмаксимальными и максимальными нагрузками на основании данных о газообмене и биохимических показателях оцениваются также обмен, аэробная и анаэробная работоспособность.

При выборе метода исследования определенное значение имеет направленность двигательной деятельности занимающегося и его преимущественное влияние на то или иное функциональное звено организма. Например, при тренировке, характеризующейся преимущественным проявлением выносливости, кроме исследования сердечно-сосудистой системы, обязательно определение показателей, отражающих функцию дыхания, кислородный обмен и состояние внутренней среды организма, при сложнотехнических и координационных видах спорта - состояние центральной нервной системы и анализаторов, при скоростно-силовых видах, а также в процессе реабилитации после травм и заболеваний опорно-двигательного аппарата, после заболеваний сердца - показателей кровоснабжения и сократительной способности миокарда и т. д.

Определение до и после нагрузки частоты и ритма сердечных сокращений, артериального давления, снятие ЭКГ обязательны во всех случаях. Получившую в последнее время широкое распространение (особенно при физиологических и спортивно-педагогических исслдованиях) оценку реакции на нагрузку только по пульсовой ее стоимости (например, в классическом варианте степ-теста и пробы PWC-170) нельзя признать достаточной, поскольку одна и та же ЧСС может отражать разное функциональное состояние обследуемого, например хорошее при сопряженных и неблагоприятное при разнонаправленных изменениях ЧСС и артериального давления. Одновременно с подсчетом пульса измерение артериального давления позволяет судить о взаимосвязи разных компонентов реакции, т. е. о регуляции кровообращения, а электрокардиография - о состоянии миокарда, в наибольшей степени страдающего при чрезмерной нагрузке.

Улучшение функционального состояния проявляется экономизацией реакции при стандартных нагрузках умереной интенсивности: кислородный запрос удовлетворяется при меньшем напряжении обеспечивающих систем, главным образом кровообращения и дыхания. При предельных, выполняемых до отказа нагрузках более тренированный организм способен к большей мобилизации функций, что и обусловливает способность выполнить эту нагрузку, т. е. более высокую работоспособность. При этом сдвиги в дыхании, кровообращении, внутренней среде организма могут быть весьма значительными. Однако способность к максимальной мобилизации функций тренированного организма, установленная еще B. C. Фарфелем в 1949 г., благодаря совершенной регуляции используется рационально - лишь тогда, когда предъявленные требования действительно являются максимальными. Во всех остальных случаях действует основной защитный механизм саморегуляции - тенденция к меньшему отклонению от физиологического равновесия при более целесообразной взаимосвязи сдвигов. С улучшением функционального состояния развивается способность к правильному функционированию в широком диапазоне временного изменения гомеостаза: между экономизацией и максимальной мобилизационной готовностью существует диалектическое единство.

Таким образом, при оценке реакции на физическую нагрузку решающим фактором должна быть не величина сдвигов (конечно, при условии, что они находятся в пределах допустимых физиологических колебаний), а их соотношение и соответствие выполненной работе. Совершенствование условно-рефлекторных связей, установление согласованной работы органов и систем, усиление взаимосвязей между разными звеньями функциональной системы (главным образом двигательных и вегетативных функций) при физических нагрузках - важный критерий оценки реакций.

Функциональный резерв организма тем выше, чем меньше при нагрузке степень напряжения регуляторных механизмов, чем выше экономичность и стабильность функционирования эффекторных органов и физиологических систем организма при определенных (заданных) действиях и чем выше уровень функционирования при экстремальных воздействиях.

и (1979) различают три варианта регулирования: 1) относительную стабильность функций в большом диапазоне мощности, что отражает хорошее функциональное состояние, высокий уровень функциональных возможностей организма; 2) снижение показателей при повышении мощности работы, что указывает на ухудшение качества регулирования; 3) повышение сдвигов при увеличении мощности, что свидетельствует о мобилизации резервов в затрудненных условиях.

Важнейший и почти абсолютный показатель при оценке адаптации к нагрузке и тренированности - быстрота восстановления. Даже очень большие сдвиги при быстром восстановлении не могут оцениваться отрицательно.

Применяемые при врачебном обследовании функциональные пробы можно условно разделить на простые и сложные. К простым относятся пробы, выполнение которых не требует специальных приспособлений и большой затраты времени, поэтому применение их доступно в любых условиях (приседания, прыжки, бег на месте). Сложные пробы выполняются с помощью специальных приспособлений и аппаратов (велоэргометр, третбан, гребной станок и пр.).

8.2. Простые пробы (Котова - Демина, Белоковского, Серкина - Иониной, Шатохина, комбинированная проба Летунова)

Они делятся на одно - двухмоментные и комбинированные. Первые характеризуются однократной нагрузкой - 20 приседаний, бег на месте в темпе 180 шагов/мин в течение 2 и 3 мин (проба Котова Демина и др.). При двух- и трехмоментных пробах нагрузка выполняется повторно с небольшими интервалами. При этом нагрузки могут быть одинаковыми (например, повторный бег на месте в течение 10 с - проба Белоковского) или различными, как при пробе Серкина и Иониной (поднимание гири, бег на месте в течение 15 с с максимальной интенсивностью и задержкой дыхания), пробе Пашона - Мартине (сочетание ортопробы с 20 приседаниями), пробе Шатохина и соавт. (сочетание ортопробы с Гарвардским степ-тестом и др.).

Невозможность точного учета выполненной работы и сравнительно небольшая нагрузка ограничивают использование этих проб во врачебно-спортивной практике, главным образом при массовых исследованиях, но при соблюдении строго одинаковых условий и они могут дать определенную информацию.

При хорошем функциональном состоянии обследуемого ЧСС после 20 приседаний увеличивается не более чем до 78-110 уд/мин, систолическое артериальное давление - до 120-140 мм рт. ст. при снижении диастолического на 5-10 мм, восстановление до исходных величин происходит за 2-5 мин, при 3-минутном беге на месте ЧСС увеличивается на 50-70% по сравнению с исходным уровнем, систолическое артериальное давление увеличивается на 15-40 мм. рт. ст., а диастолическое уменьшается на 5-20 мм. рт. ст., востановительный период продолжается 3-4 мин. У слаботренированных лиц сдвиги более значительны, восстановление затягивается.

Комбинированная проба Летунова

Из числа относительно простых проб наибольшее распространение во врачебно-спортивной практике получила комбинированная проба Летунова, при которой обследуемый последовательно выполняет три нагрузки: 20 приседаний, бег на месте максимально возможной интенсивности в течение 15 с и бег в темпе 180 шагов/мин в течение 3 мин. Объединение в пробе нагрузок неодинаковой направленности позволяет охарактеризовать адаптацию организма к различным видам работы, что весьма важно для контроля за развитием физических качеств в ходе тренировки. Бег разной интенсивности привычен для любого занимающегося и не требует специального освоения навыка. Нагрузка сравнительно невелика: потребление кислорода даже после самой большой нагрузки увеличивается по сравнению с таковым в покое всего в 8-10 раз (в то время как при нагрузках на уровне МПК - в 15-20 раз), ЧСС - до 130-150 в минуту, систолическое артериальное давление - до 160-180 мм. рт. ст., диастолическое снижается до 50-60 мм. рт. ст. Пробу можно ставить при различной подготовленности обследуемого. Вместе с тем изменения реакции и быстроты восстановления в связи с динамикой функционального состояния в процессе тренировки или оздоровительных занятий достаточно отчетливы.

Оценка реакции на пробу проводится не только по количественным показателям на основании соотношения сдвигов ЧСС и артериального давления и быстроты восстановления. С этой целью СП. Летунов (1937) предложил различать типы реакций.

Типы реакций сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку

Значение типов реакции подтверждено с помощью современных методов исследования (, 1976; , 1978; , 1980; , 1980, и др.). Основной недостаток пробы (отсутствие количественных показателей работоспособности) можно в некоторой степени компенсировать характеристикой качества выполнения нагрузки (следить за точным соблюдением заданного темпа, высотой подъема коленей при беге и др.).

Проба особенно ценна при динамических наблюдениях. Появление атипичных реакций у занимающегося, имевшего ранее нормотоническую реакцию, или замедление восстановления указывает на ухудшение функционального состояния. Повышение тренированности проявляется дальнейшим улучшением качества реакции и ускорением восстановления.

Установленные еще в 1951 г. СП. Летуновым и применительно к комбинированной функциональной пробе типы реакции могут использоваться при любой физической нагрузке, поскольку дают дополнительные критерии для оценки реакции.

Нормотоническая реакция (умеренное, соответствующее нагрузке сопряженное повышение ЧСС и максимального артериального давления, небольшое снижение минимального, увеличение пульсовой амплитуды и быстрое восстановление) свидетельствует о правильной адаптации к нагрузкам, отражая хорошее функциональное состояние обследуемого. С повышением тренированности реакция экономизируется, восстановление ускоряется.

Атипичные реакции (гипер-, гипо - и дистоническая) отражают менее эффективную адаптацию к нагрузкам, что бывает чаще всего при недочетах функционального состояния.

Гипертоническая реакция - значительное (до 220 мм. рт. ст. и более) повышение максимального артериального давления при тенденции к повышению минимального и значительном учащении пульса (до 170-180 уд/мин и более). Повышаются все показатели артериального давления (среднее, боковое, конечное), тонус сосудов, периферическое сопротивление. Такая реакция чаще встречается в среднем и пожилом возрасте, в начальных стадиях гипертонической болезни, иногда при физическом перенапряжении.

Гипотоническая реакция - незначительное повышение максимального артериального давления при значительном учащении пульса (увеличение минутного объема крови преимущественно за счет ЧСС при небольшом увеличении систолического объема) и замедленном восстановлении - характерна для состояния переутомления и астенизации вследствие перенесенного заболевания или других причин.

Дистоническая реакция - резкое снижение диастолического давления, вплоть до прослушивания так называемого бесконечного тона (ртуть в манометре на нулевом уровне), при значительном повышении систолического артериального давления и учащении сердечных сокращений. Поскольку в первые секунды после нагрузки максимальной интенсивности бесконечный тон прослушивается очень часто, что зависит от нормальных гемодинамических влияний, диагностическое значение такой реакции можно придавать лишь в тех случаях, когда бесконечный тон держится не менее 1-2 мин либо появляется после нагрузок умеренной мощности. (1980) установила связь этого феномена с гиперкинетическим типом кровообращения, одним из причинных механизмов которого может быть и физическое перенапряжение. Дистоническая реакция может наблюдаться также после заболеваний, в отягощенных условиях среды, при нейроциркулярной дистонии. Как один из физиологических вариантов приспособления такая реакция иногда встречается у подростков.

«Ступенчатая реакция». В восстановительном периоде после нагрузки максимальное артериальное давление продолжает повышаться, достигая наибольшего значения на 2-3-й минуте, что обусловлено нарушением регуляции кровообращения и определяется преимущественно после скоростной части пробы, требующей наиболее быстрого включения регуляторных механизмов. Появление такой реакции в процессе тренировки чаще всего указывает на переутомление или недовосстановление, но может наблюдаться и при других состояниях, связанных со снижением функции кровообращения вследствие неспособности к быстрому перераспределению крови при физических нагрузках. Стойкая реакция спортсмена, как правило, отражает индивидуальные особенности адаптации к нагрузкам скоростного характера, что нередко соответствует недостаточно высоким спортивным результатам при скоростных упражнениях.

Однако, поскольку вторичный подъем систолического давления в первые секунды после нагрузки наблюдается нередко и исчезает тем быстрее, чем выше уровень подготовленности, диагностическое значение такая реакция имеет тогда, когда ступенька не менее 10-15 мм. рт. ст. определяется через 40-60 с после нагрузки.

Наиболее важную роль в диагностике играет комбинированная реакция - одновременное наличие признаков различных атипичных реакций при замедленном восстановлении, что четко отражает плохое функциональное состояние и нарушение тренированности.

Значение типов реакции подтверждено с помощью современных методов исследования (, 1976; Гу-менер П. Н., 1978; , 1980; , 1980, и др.). Основной недостаток пробы (отсутствие количественных показателей работоспособности) можно в некоторой степени компенсировать характеристикой качества выполнения нагрузки (следить за точным соблюдением заданного темпа, высотой подъема коленей при беге и др.)

Проба особенно ценна при динамических наблюдениях. Появление атипичных реакций у занимающегося, имевшего ранее нормотоническую реакцию, или замедление восстановления указывает на ухудшение функционального состояния. Повышение тренированности проявляется дальнейшим улучшением качества реакции и ускорением восстановления.

Установленные еще в 1951 г. СП. Летуновым и применительно к комбинированной функциональной пробе типы реакции могут использоваться при любой физической нагрузке, поскольку дают дополнительные критерии для оценки реакции.

Из проб (тестов), позволяющих точно учитывать и количественно оценивать выполненную работу, в практике спортивной медицины и лечебной физкультуры используются преимущественно восхождение на ступеньку (степ-тест), велоэргометрические пробы и пробы на беговой дорожке (третбан). Модели нагрузок могут быть разными.

8.3. Определение физической работоспособности

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

8.3.1. 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 (Р1); 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 (Р2), а потом за последние 15 с первой минуты периода восстановления (Р3).

Оценку работоспособности сердца производят по формуле:

Индекс Руфье - Диксона = 4 (Р1 + Р2 + Р3/10;

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 (Р1), затем он выполняет 30 глубоких приседаний (пятки касаются ягодиц). После окончания нагрузки сразу подсчитывается ЧСС за первые 15 с (Р2); а потом - за последние 15 с (Р3).

Оценка:

Индекс Руфье = (Р+ (Р3 – Р1)/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/ (f1+f2+f3) x 2, где t - время восхождения, с; f1 f2, f3, - сумма пульса, подсчитываемого в течение первых 30 с на 2, 3 и 4-й минутах восстановления.

Таблица 20

Оценка результатов Гарвардского степ-теста

Наилучшие показатели имеют обычно тренирующиеся с преимущественным проявлением выносливости. По данным (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 (, 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

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-f1) / f

(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 с соавторами) PWC = N1 + (N2 – N1) х (170 - f1) / (f2 - f1)

где N1- работоспособность, кгм/мин, f1 и f2 - ЧСС при первой и второй нагрузках.

Таблица 23

Мощность второй нагрузки при пробе PWC-170

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 по показателям PWC-170, в килограммометрах в минуту, составляют:

Таблица 25

Соотношение показателей PWC-170 и величин МПК

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 кгм/мин, или 18-22 кгм/мин, скоростно-силовыми и сложнокоординационными видами спорта – 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 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 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., ), а также специфических нагрузок в естественных условиях.

Общеевропейский вариант ( 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 = [(W1 - W2) / ЧСС3 -ЧСС2 х (170 - ЧСС3)] + W3;

где W1 W2, W3 - мощность нагрузок, ЧСС2, ЧСС3 - частота сердечных сокращений при второй и третьей нагрузках.

Полученный результат пересчитывают на массу тела испытуемого.

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

Расчет нагрузки: PWC-170 = W / (f2 – f1) x (170 - f1).

8.4. Пробы с максимальными нагрузками

Тесты с максимальными нагрузками, характеризующиеся выполнением нагрузки до предела (невозможность продолжать работу), направлены на определение максимальной аэробной производительности (на уровне МПК), что, как правило, связано с функционированием системы транспорта кислорода и обеспечивающих ее звеньев организма, максимальным развертыванием функций. Могут использоваться нагрузки постоянной, переменной или ступенеобразно повышающейся мощности, но при любой модели нагрузка выполняется до «отказа». При непрерывно возрастающей мощности нагрузка увеличивается в течение короткого времени до порогового уровня.

8.4.1. Нагрузка ступенеобразно повышающейся мощности

Может быть прерывистой либо, чаще всего, непрерывной, продолжительность каждой ступени – 2-3 мин. Прерывистая модель предусматривает интервалы отдыха в 2-10 мин после каждой ступени в зависимости от состояния обследуемого, что более безопасно (в частности, в системе лечебной физической культуры).

Нагрузка и интервалы контролируются путем измерения ЧСС и артериального давления, анализа ЭКГ.

Непрерывная нагрузка проводится без отдыха. После интенсивной разминки в течение 5-15 мин с интенсивностью 40-60% предполагаемого МПК выполняется первая нагрузка, мощность которой подбирают в соответствии с возрастом, состоянием здоровья, уровнем подготовленности, специализацией обследуемого. По рекомендации Комитета экспертов ВОЗ, исходная нагрузка для детей и женщин - 25 Вт (150 кгм), для мужчин - 50 Вт (300 кгм) с прибавлением на каждой ступени 25-50 Вт. При обследовании спортсменов после достаточной разминки (примерно 5 мин, 30-40% МПК) нагрузка начинается с 300-900 кгм/мин в зависимости от пола и уровня подготовленности и на каждой ступеньке прибавляется 300-450 кгм/мин. На третбане ступенеобразно повышается скорость либо увеличивается угол наклона.

Для более объективного дозирования нагрузок при максимальных тестах (1981) предложил способ индивидуального дозирования в зависимости от должного МПК (ДМПК), что особенно важно для определения толерантности к нагрузкам больных при назначении им лечебной физкультуры и контроля за ее эффективностью. С этой целью автором разработаны специальные номограммы и таблицы ДМПК и мощности нагрузок, выраженные в ваттах и процентах ДМПК с учетом пола и возраста. Нагрузка, составляющая 20% ДМПК, считается легкой, 35 и 50% - интенсивной, 75% - субмаксимальной, 100% - максимальной, более высокая - изнурительной. По мнению автора, при тренировках циклического характера нагрузка может быть доведена до 150% ДМПК, тренировках на быстроту и силу - до 125% ДМПК, тренировках ациклического характера - до 100% ДМПК.

Предложен ряд видоизмененных вариантов классического теста. Например, в пробе Тартуского университета после достижения ЧСС 170 уд/мин снижается сопротивление педали и дается одноминутный спурт (педалирование в максимальном темпе). Преимущество этого теста, как считают разработавшие его авторы, заключается в том, что снимается действие фактора локального мышечного утомления, нередко лимитирующего продолжение работы при стандартных моделях. Р. Е. Nowacki (1983) предложил определять работоспособность и состояние спортсмена по времени, в течение которого он способен выполнять нагрузку конкретной мощности.

8.4.2. Тест Новакки (Р. Е. Nowacki)

Тест Новакки используется для прямого определения общей и физической работоспособности у действующих спортсменов.

В его основе лежит определение времени, в течение которого испытуемый способен выдержать физическую нагрузку ступенчато возрастающей мощности.

Работа выполняется на велоэргометре, исходная мощность составляет 1 Вт/кг. Через каждые 2 мин педалирования мощность нагрузки увеличивается на 1 Вт/кг до тех пор, пока испытуемый не откажется от работы.

При тестировании должны соблюдаться все меры предосторожности как при любой пробе с предельными нагрузками.

Если испытуемый прекратил работу на 10-й минуте, т. е. на 5-й ступени мощности, соответствующей 5 Вт/кг, то, сопоставив эти данные в табличными, можно определить общую работоспособность. Для более точной оценки функциональной готовности спортсмена необходима регистрация продолжительности работы до отказа в секундах.

Из за большого объема эта статья размещена на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18