Тесты по определению максимального потребления кислорода

кислорода

Все обменные процессы в организме человека совершаются при условии получения с пищей веществ, необходимых для образования энергии. Любая физическая нагрузка выполняется с затратами энергии, а сами энергетические возможности организма являются одним из наиболее важных факторов, лимитирующих его физическую работоспособность. Выработка организмом энергии может происходить по двум механизмам — анаэробным (без кислорода) и аэробным (при участии кислорода) путями.

Аэробное окисление в 17 раз эффективнее анаэробного, поэтому все высокоорганизованные животные не могут длительное время существовать без кислорода. Способность организма при необходимости увеличивать поглощение кислорода определяет резерв жизнеспособности, а также резерв здоровья и уровень работоспособности. Следовательно, проблема объективной оценки общей физической работоспособности спортсмена упирается в проблему измерения максимального потребления кислорода (МПК).

Величина МПК служит показателем объема аэробных процессов, которые могут совершаться в организме в единицу времени. Иными словами, МПК — это максимальное количество кислорода, которое может быть потреблено организмом за 1 мин (л/мин, мл/мин).

МПК — это совокупный показатель способности крови проходить через легкие, поглощая кислород и насыщая им гемоглобин, способность сердца доставлять оксигенированную кровь к работающим мышцам и способность клеток поглощать и усваивать кислород из крови, поступающей через капилляры (Р. Ньютон, П. Лаурсен, У. Янг, 2011). Поэтому с физиологической точки зрения МПК интегрально характеризует функциональное состояние дыхательной, сердечно-сосудистой, кровеносной (уровень гемоглобина) и других систем. Помимо того, что функция кислородтранспортной системы оказывает влияние на изучаемый показатель, способности скелетных мышц усваивать поступающий кислород также сказываются на величине МПК. Следовательно, по МПК можно судить об общей физической работоспособности наиболее полно и объективно.

Способы определения МПК

Все многочисленные способы определения МПК можно разделить на две группы — определение МПК прямым и непрямыми способами. Принципиальное различие состоит в том, что при определении МПК прямым способом эта величина определяется непосредственно в момент выполнения испытуемым близкой к максимальной физической нагрузки (прямо на нем). При определении МПК непрямыми способами не требуется подвергать испытуемого выполнению высокой физической нагрузки, так как показатель устанавливается косвенным путем на основе физиологических закономерностей.

Первая группа. Прямой метод определения МПК.

Для определения МПК прямым методом используются тредмил (велоэргометр менее удобен, поскольку при работе на нем включается меньшее количество скелетных мышц, но проба на велоэргометре позволяет определить МПК у тренированных велосипедистов), спирометр и газоанализатор, которые измеряют объем выдыхаемого воздуха и содержание кислорода и углекислого газа в нем. Перед проведением пробы обязательна разминка для обследуемого. Сама методика сводится к выполнению обследуемым на тредмиле работы, мощность которой ступенчато нарастает — для мужчин в среднем на 300 кг/м/мин (50 Вт), а для женщин на 150 кг/м/мин (25 Вт) — каждые 2—3 мин. Длительность ступени работы, определенная 3 мин, объясняется тем, что этого времени, как правило, достаточно для достижения устойчивого состояния регистрируемых показателей (ЧСС и количества потребляемого кислорода). Одновременно на каждой ступени работы определяется величина поглощения кислорода — с увеличением нагрузки уровень поглощения организмом кислорода возрастает пропорциональной ей. В какой-то момент исследования, несмотря на нарастание мощности, величина поглощения кислорода перестанет увеличиваться. В этот момент и начинается регистрация МПК прямым путем (т. е. прямо на испытуемом во время выполнения им нагрузки максимальной или близкой к максимальной). Если к моменту прекращения пробы потребление кислорода не выходит на плато, значит, МПК не достигнуто, а наибольшее его значение называют пиковым. В ряде случаев методика может быть адаптирована для конкретного спортсмена путем изменения мощности ступени (например, не 300 Вт, а 200 Вт или 350 Вт) и (или) изменения длительности ступени работы (например, не три, а две минуты).

Выше описана методика определения МПК при использовании протокола с медленно возрастающей (ступенчато повышающейся) нагрузкой. Существуют варианты определения МПК прямым путем с быстрым возрастанием нагрузки, когда мощность ее начинается со 100 Вт и увеличивается каждую минуту на 30 Вт до отказа спортсмена продолжить нагрузку (Р. Ньютон, П. Лаурсен, У. Янг, 2011).

Прямой метод измерения МПК позволяет определить наиболее точные величины этого показателя, а следовательно, произвести наиболее точную оценку уровня общей физической работоспособности. Как правило, он используется для исследования высоко тренированных (элитных) спортсменов. Наиболее точные величины МПК получают, если в тесте применяется физическая нагрузка, соответствующая специализации спортсмена. Например, МПК бегуна следует измерять на тредмиле, велосипедиста — на велоэргометре, а гребца — на гребном тренажере (Р. Ньютон, П. Лаурсен, У. Янг, 2011). Широкому распространению данного метода препятствуют факторы, ограничивающие его применение:

• для его проведения требуется сложная аппаратура и специально обученный персонал (метод относительно дорогостоящий);

  • • процедура носит изнуряющий характер, следовательно, метод небезопасен для обследуемого;
  • • при проведении должен присутствовать медработник, так как метод связан с предельным напряжением функций организма;
  • • на результатах этого теста может сказаться субъективное отношение испытуемого к процедуре, поскольку при применении прямого метода от испытуемого требуется желание выполнить работу до отказа, что не всегда достижимо (поэтому следует мотивировать спортсмена).

В связи с этим разработаны и чаще применяются на практике методы непрямого определения МПК.

Вторая группа. Непрямые методы определения МПК.

Определение МПК по номограмме Астранда.

Для работы необходимы: велоэргометр или ступеньки высотой 40 см и 33 см, метроном, секундомер, номограмма Астранда.

Методика. Испытуемый выполняет пятиминутную физическую нагрузку непредельной мощности:

  • • либо на велоэргометре (при этом величина нагрузки подбирается с таким расчетом, чтобы частота пульса в конце работы достигала 140—160 уд/мин, что у мужчин будет соответствовать работе в 1000—1200 кгм/мин;
  • • либо в виде восхождения на ступеньку высотой 40 см для мужчин и 33 см для женщин со скоростью 22,5 цикла в 1 мин (метроном устанавливается на частоту 90 уд/мин).

В конце пятой минуты работы подсчитывается ЧСС. Затем по номограмме Астранда (рис. 5.2) определяют величину МПК, так как, зная мощность выполненной работы на велоэргометре и ЧСС, по номограмме можно определить предполагаемый уровень МПК.

Пример на рис. 5.2 показывает, что если нагрузку на велоэргометре мощностью 1200 кг/м/мин выполнял мужчина и в конце пятой минуты работы его ЧСС составила 166 уд/мин, то сначала необходимо провести параллель со шкалы А на шкалу 1, а затем соединить отмеченные точки на шкалах 1 и 2. В этом случае величина МПК составит 3,6 л/мин.

Если нагрузка выполнялась в виде степ-теста, то для определения МПК соединяют линией ЧСС во время нагрузки (шкала 2, слева или справа в зависимости от пола) и значение массы тела обследуемого (в зависимости от пола шкала В справа или слева), находят в точке пересечения с центральной шкалой величину МПК. Например, как показано на рис. 5.2, если у обследуемой женщины с массой тела 62 кг при выполнении степ-тестовой нагрузки в конце выполнения ЧСС составила 156 уд/мин, то, соединяя соответствующие точки на шкалах В и 2, можно установить МПК, равную 2,4 л/мин.

Определенная с помощью номограммы Астранда величина МПК корригируется путем умножения ее на значение возрастного фактора (табл. 5.6) (С. Д. Руненко, Е. А. Таламбум, Е. Е. Ачкасов, 2012).

Номограмма Астранда

Рис. 5.2. Номограмма Астранда:

шкала А — мощность работы в кг/м/мин для мужчин; шкала Б — мощность работы в кг/м/мин для женщин; шкала В — масса тела (справа — для мужчин, слева — для женщин); шкала 1 — потребление кислорода при выполнении соответствующей работы в л/мин; шкала 2 — ЧСС (справа — для женщин, слева — для мужчин); шкала 3 — МПК в л/мин

Возрастные поправочные коэффициенты к величине МПК, определенной по номограмме Астранда

Таблица 5.6

Возраст, лет

15

24

35

40

45

50

55

60

85

Фактор

1,10

1,0

0,87

0,83

0,78

0,75

0,71

0,68

0,65

Определение МПК по величине PWC170.

Известно, что величина PWCl70 высоко коррелирует с величиной МПК. Это позволяет, зная величину PWC170, определить МПК по формулам, предложенным В. Л. Карпманом:

• для спортсменов, специализирующихся в скоростно-силовых видах спорта:

где МПК измеряется в мл/мин, a PWC170 — кгм/мин;

• для спортсменов, тренирующихся на выносливость:

Оценка полученных данных. Величина МПК, определенная любым способом (прямым путем либо по номограмме Астранда и т. д.), сравнивается с нормативом своей спортивной специализации (пример в табл. 5.7). Более точную оценку уровня общей физической работоспособности можно получить при расчете относительной величины МПК (мл/мин/кг).

Таблица 5.7

Средние величины МПК в некоторых скоростно-силовых видах спорта (по В. А. Карпману, 1988)

Спортивная специализация

МПК, л/мин

Мл/мин на 1 кг веса

Мужчины

Женщины

Мужчины

Женщины

Лыжный спорт

5,6

3,8

83

64

Легкая

атлетика

стайерский бег

4,8

79

бег на 800 и 1500 м

5,4

75

бег на 400 и 800 м

3,1

55

бег на 400 м

4,9

67

Велосипедный спорт

5,2

79

Плавание

5,0

3,2

66

56

Фехтование

4,2

2,4

59

43

Тяжелая атлетика

4,5

56

Не занимающиеся спортом

3,4

2,2

44

39

Относительные величины МПК для лиц, не занимающихся спортом в среднем составляют 40 мл/мин/кг, а для спортсменов — 80—90 мл/мин/кг.

Можно заметить, что отличия в величине МПК у здоровых тренированных и нетренированных людей существенные — могут доходить до 300 %. Не исключено, что именно МПК является основным показателем, обуславливающим значительные различил в выносливости между ведущими спортсменами и обычными людьми (Д. Уор- буртон с соавт., 2011). В свою очередь, у высокотренированных спортсменов значения МПК различаются несущественно, а по мере роста спортивного мастерства у одного и того же спортсмена повышение величины МПК замедляется и может перестать расти совсем. Поэтому у высококвалифицированных атлетов следует изучать не только величину МПК, но и эффективность достижения МПК, когда в процессе проведения прямого метода определения МПК изучается момент входа организма на уровень МПК — чем раньше в процессе тестирования достигнут этот уровень потребления кислорода, тем эффективнее организму удается это сделать.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >