Определение физической работоспособности у спортсменов

Физическая работоспособность — это потенциальная возможность человека проявлять максимум физического усилия в статической, динамической или смешанной работе (В. А. Карпман, 3. Б. Белоцерковский, М. А. Гудков, 1988). Она пропорционально тому количеству механической работы, которую спортсмен способен выполнять длительно и с достаточно высокой интенсивностью. Другими словами, физическая работоспособность — это многофакторная система, формирующаяся в организме спортсмена на протяжении многолетнего периода спортивной деятельности.

Различают общую и специальную физическую работоспособность. Общая отражает уровень развития двигательных качеств, не всегда свойственных данному виду спорта, но прямо или косвенно влияющих на результат. Поскольку длительная работа мышц лимитируется доставкой к ним кислорода, общая физическая работоспособность в значительной мере определяется кардиореспира- торной производительностью.

Специальная работоспособность отражает уровень физических способностей, соответствующих специальным требованиям избранного вида спорта. Таким образом, термин «специальная физическая работоспособность» характеризует возможности спортсмена к выполнению работы, специфической для данного вида спорта.

Понятие физической работоспособности широко используется в физиологии спорта, спортивной медицине и считается интегральным показателем физических возможностей человека.

К тестам, с помощью которых можно оценить уровень общей физической работоспособности человека, относятся тест PWCl70, Гарвардский степ-тест, тесты по определению МПК.

Тест PWC170

PWC—аббревиатура, составленная из первых букв словосочетания в английском языке Phisical Working Capacity (физическая работоспособность). В этом тесте физическая работоспособность оценивается по той мощности физической нагрузки, при выполнении/поддержа- нии которой ЧСС испытуемого достигает величины 170 уд/мин.

Мощность физической (W) нагрузки можно измерить в ваттах (Вт) или в килограммометрах в минуту (кгм/мин), причем 1 Вт равен 6,12 кгм/мин, соответственно, 1 кгм/мин равен 0,1635 Вт.

Теоретическим базисом теста PWC170 являются следующие физиологические закономерности.

1. Учащение сердечных сокращений при выполнении физической нагрузки прямо пропорционально мощности последней. Зависимость между этими показателями (ЧСС и W) является линейной (рис. 5.1). Линейная зависимость нарушается, если ЧСС превышает величину 170 уд/мин. Это происходит вследствие активизации анаэробных (гликотических) механизмов энергообеспечения мышечной работы.

Прямо пропорциональная зависимость ЧСС (по оси ординат) от мощности выполняемой физической нагрузки (по оси абсцисс)

Рис. 5.1. Прямо пропорциональная зависимость ЧСС (по оси ординат) от мощности выполняемой физической нагрузки (по оси абсцисс)

  • 2. Выбор именно этой частоты сердечных сокращений (170 уд/ мин) в тесте основан на том, что ЧСС в диапазоне 170—200 уд/мин характеризует оптимальный по производительности режим работы кардиореспираторной системы. Это позволяет определить ту мощность, при которой сохраняется оптимальное функционирование сердечнососудистой системы, а по ней охарактеризовать уровень общей физической работоспособности.
  • 3. Степень учащения сердечных сокращений при непредельной физической нагрузке обратно пропорциональна функциональным возможностям сердечно-сосудистой системы, от которых во многом зависит уровень общей физической работоспособности.

На основании этих физиологический предпосылок физическую работоспособность в тесте PWC170 и оценивают по величине мощности мышечной работы при ЧСС 170 уд/мин. Причем чем больше величина PWCU0, тем выше физическая работоспособность.

Методика теста PWCl70 (по Л. В. Карпману, 1980)

Испытуемый на велоэргометре выполняет две физические нагрузки длительностью по 5 мин каждая. Между ними интервал отдыха — 3 мин. Вторая нагрузка по мощности должна быть больше первой. За последние 30 с пятой минуты каждой нагрузки прямо во время работы пальпаторно или с помощью кардиодатчика подсчитывается ЧСС испытуемого (затем значение ЧСС переводят в минуту, т. е. из уд/30 с — в уд/мин).

Высота седла велоэргометра должна соответствовать длине ног. Частота вращения педалей — в диапазоне 60—80 оборотов в минуту.

Тест дает надежные результаты при соблюдении следующих правил:

  • а) проба должна проводиться без предварительной разминки;
  • б) в конце первой нагрузки ЧСС должна достигать 110—130 уд/ мин, а в конце второй — 150—165 уд/мин и не превышать 170 уд/ мин. Идеально, если разница — не менее 40 уд/мин;
  • в) при выборе мощности первой нагрузки (V/1) должны учитываться масса тела (табл. 5.1) и предполагаемый уровень физической работоспособности;
  • г) при выборе мощности второй нагрузки (W2) необходимо учитывать данные, полученные в конце первой нагрузки (табл. 5.2).

Таблица 5.1

Зависимость мощности первой нагрузки (ИИ) от массы человека1 (по 3. Б. Белоцерковскому, 1988)

Масса тела, кг

59 и менее

60—64

65—69

70—74

75—79

80 и более

Мощность,

кгм/мин

300

400

500

600

700

800

Таблица 5.2

Ориентировочные значения мощности второй нагрузки (W2), рекомендуемые при определении PWC170 (поЗ. Б. Белоцерковскому, 1988)

Мощность работы при первой нагрузке (W1), кгм/мин

Мощность работы при второй нагрузке (W2), кгм/мин

ЧСС в 1 мин при W1, уд/мин

80—89

90—99

100—109

110—119

120—129

400

1100

1000

900

800

700

500

1200

1100

1000

900

800

600

1300

1200

1100

1000

900

700

1400

1300

1200

1100

1000

800

1500

1400

1300

1200

1100

1 Мощность работы подбирается для практически здоровых мужчин с предполагаемой средней физической подготовленностью из расчета 6 кгм/мин (1 Вт) на 1 кг массы тела, для не занимающихся физическими упражнениями с предполагаемой низкой физической работоспособностью — 3 кгм/мин (0,5 Вт) на 1 кг массы тела. Для женщин соответственно 4 и 2 кгм/мин.

Вся процедура тестирования занимает 13 мин. Задаваемые нагрузки далеки от предельных, поэтому их выполнение не представляет больших трудностей. После тестирования непосредственное определение абсолютной величины PWC170 производится по формуле:

где PWC1 уд абс — мощность физической нагрузки в кгм/мин, при которой ЧСС = 170 уд/мин; W1 и W2 — мощность первой и второй нагрузок в кгм/мин;/1 и/2 — ЧСС в конце первой и второй нагрузок в уд/мин.

Абсолютная величина PWC170, определяемая по этой формуле, показывает, сколько единиц мощности физической нагрузки способен выполнять испытуемый на всю массу своего тела в тот момент, когда его ЧСС равна 170 уд/мин.

Оценка полученных данных. Более точная оценка уровня общей физической работоспособности производится не по абсолютной величине PWCl70, измеряемой в килограммометрах в минуту, а по относительной величине PV7C]70.

Формула для расчета относительной величины PWCl70:

где PWCU0 относ измеряется в кгм/мин/кг; PWCl70 абс измеряется в кгм/мин; масса тела измеряется в кг.

Относительная величина PWCl70 показывает, сколько единиц мощности физической нагрузки способен выполнять испытуемый на каждый килограмм массы тела в тот момент, когда его ЧСС равна 170 уд/мин.

Для окончательной оценки уровня общей физической работоспособности по относительной величине PWCl70 можно воспользоваться табл. 5.3.

Таблица 5.3

Принципы оценки уровня общей физической работоспособности по относительной

величине РШт

Уровень общей физической работоспособности

PWC] 7q относ (кгм/мин/кг)

Низкий

14 и менее

Ниже среднего

15—16

Средний

17—18

Выше среднего

19—20

Высокий

21—22

Очень высокий

23 и более

Степ-тестовый вариант теста PWCl70

Проба PWC170 может быть выполнена без велоэргометра. Вело- эргометрическая нагрузка может быть заменена стептестовой, т. е. в виде восхождения и спуска со ступеньки.

Методика степ-тестового варианта PWC170.

Суть методики не меняется. Испытуемый выполняет две нагрузки в виде восхождения и спуска со ступеньки определенной высоты в определенном темпе определенное время. Мощность нагрузок (W1 и W2) определяется по формуле:

где W — мощность нагрузки в кгм/мин, 1,3 — коэффициент уступающей работы (учитывает работу мышц при спуске со ступеньки), р — масса тела испытуемого в килограммах, h — высота ступеньки в метрах, п — число восхождений в одну минуту.

Как и в велоэргометрическом варианте теста, вторая нагрузка по мощности больше первой, длительность каждой нагрузки — 5 мин, а интервал отдыха между ними — 3 мин. Следует иметь в виду, что предельно допустимая высота ступеньки составляет для мужчин 50 см, а для женщин — 43 см, частота восхождений — 30 в 1 мин. Высота ступеньки может быть определена индивидуально из расчета h = около 1/3 длины ноги. Частота восхождений на ступеньку в минуту (п) также может устанавливаться индивидуально (В. Б. Войнов с соавт., 2002). С методической точки зрения увеличение мощности второй нагрузки удобнее достигать за счет искусственного отягощения. В этом случае высота ступеньки и темп восхождения при выполнении второй нагрузки могут оставаться такими же, как и при первой.

Для получения значений ЧСС в конце первой и второй нагрузок (fl и/2) при невозможности использовать беспроводной монитор для измерения ЧСС (например, фирмы Полар) эти значения можно подсчитывать пальпаторно за первые 10 с восстановительного периода (с последующим переводом значения из уд/10 с в уд/мин).

После получения всех необходимых данных величины PWC170 (абсолютной и относительной) рассчитываются по тем же формулам, а оценка полученных данных, т. е. уровня общей физической работоспособности, производится по тем же критериям — на основании относительной величины PWC170, которая определяется как частное от деления абсолютных значений (кгм/мин или вт/мин) на килограмм массы тела (кгм/мин/кг или вт/мин/кг).

Варианты проведения теста PWC170 со специфическими

нагрузками

Наиболее часто для дозирования мощности физической нагрузки при проведении теста PWC170 используется велоэргометр, т. е. прибор, в котором выполняемая физическая нагрузка зависит от заданного сопротивления вращению педалей, а также от скорости и продолжительности педалирования, задаваемых условиями проведения исследования. Большие возможности представляют варианты теста PWC170, в которых велоэргометрические нагрузки заменены другими видами мышечной работы, по своей двигательной структуре аналогичными нагрузками, применяемыми в естественных условиях спортивной деятельности.

Проба с использованием бега основана на применении в качестве нагрузки легкоатлетического бега. Несомненными достоинствами этого варианта являются методическая простота, возможность получения данных об уровне физической работоспособности с помощью достаточно специфической для представителей многих видов спорта нагрузки — бега. Тест не требует максимальных усилий от спортсмена, он может проводиться в любых условиях, в которых возможен гладкий легкоатлетический бег (например, бег на стадионе).

Методика. Для определения физической работоспособности по тесту PWC170 со специфическими нагрузками необходима регистрация двух показателей: скорости движения и частоты сердечных сокращений. Для определения скорости движения требуется точно зафиксировать длину дистанции в метрах, а по секундомеру — длительность каждой физической нагрузки в секундах.

где V — скорость движения, м/с, S — длина дистанции, м, t — время преодоления дистанции, с. Частота сердечных сокращений определяется в течение первых 10 с восстановительного периода после бега пальпаторным или аускультативным методом, удобнее использовать беспроводной монитор. Первый забег выполняется в темпе бега трусцой со скоростью, равной 1/4 от максимально возможной для данного спортсмена (примерно каждые 100 м за 30—40 с). После пятиминутного отдыха выполняется вторая нагрузка со скоростью, равной 3/4 от максимальной, т. е. за 20—30 с каждые 100 м. Длина дистанции составляет 700—1500 м, чаще — 700—900 м, и ее определение зависит от предполагаемого уровня физической работоспособности конкретного спортсмена. Расчет PWC170 производится по формуле:

где PWC170 (V) выражается в м/с, VI и V2 — скорость движения, м/с, Д и/2 — частота пульса после какого забега, уд/мин.

Проба с использованием передвижения на велосипеде проводится в естественных условиях тренировок велосипедистов на треке или шоссе. В качестве физических нагрузок используются два заезда на велосипеде с умеренной скоростью.

Проба с использованием плавания также методически проста. Она позволяет оценивать физическую работоспособность с помощью специфических для пловцов, пятиборцев и ватерполистов нагрузок — плавания.

Проба с использованием бега на лыжах целесообразна для исследования лыжников, биатлонистов и двоеборцев. Тест проводится на равнинной местности, защищенной от ветра лесом или кустарником. Бег лучше выполнять по заранее проложенной лыжне — замкнутому кругу длиной в 200—300 м, что позволяет корректировать скорость движения спортсмена.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >