Объективная оценка физического воспитания человека

       В основе оценки типа реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку лежит оценка направленности и степени выраженности сдвигов базовых гемодинамических показателей (ЧСС, САД, ДАД, ПАД) под влиянием стандартной физической нагрузки, а также скорости их восстановления. Различают пять основных типов реакции сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку: нормотонический, дистонический, гипертонический, гипотонический, ступенчатый. Наиболее рациональным, отражающим хорошую приспособляемость организма к физической нагрузке типом реакции является нормотонический тип, который характеризуется адекватным интенсивности и продолжительности выполненной физической работы возрастанием ЧСС, увеличением САД (на 15-30%) и ПАД (процент увеличения ПАД находится в тех же пределах, что и процент учащения пульса при выполнении различных по интенсивности нагрузок), уменьшением ДАД (на 10-35%), быстрым, укладывающимся в заданные временные интервалы отдыха (3-5 минут) восстановлением ЧСС и АД до исходных величин (после 20 приседаний – через 3 мин., после 15 с бега в максимальном темпе – через 4 мин., после 3 мин. Бега в темпе 180 шагов в минуту – через 5 минут) [12].

 

 

 

 

 

2.3. Кистевая и становая динамометрии

 

       Кистевая динамометрия – метод определения сгибательной силы кисти. Динамометр берут в руку циферблатом внутрь. Руку вытягивают в сторону на уровне плеча и максимально сжимают динамометр. Проводятся по два измерения на каждой руке, фиксируется лучший результат. Средние показатели силы правой кисти (если человек правша) у мужчин – 35-50 кг, у женщин – 15-25 кг; средние показатели силы левой кисти обычно на 5-7 кг меньше.

       Оценивая результаты динамометрии, следует учитывать как абсолютную величину силы, так и соотнесенную с весом тела. Относительная величина мышечной силы будет более  объективным показателем, потому что рост силы в процессе тренировки в значительной мере связан с увеличением веса тела и мышечной массы.

       Также следует учитывать, что в течение дня показатели силы изменяются. Так, наименьшая величина их бывает утром, наибольшая – к середине дня. К концу дня, в особенности после утомительной тренировки, мышечная сила падает. Поэтому определять силу нужно в одно и то же время, лучше утром перед началом тренировки. Неполное  восстановление мышечной силы на другой день после занятий говорит о чрезмерности нагрузки.

       Становая  динамометрия – метод определения  силы разгибателей туловища.

Исследуемый становится на площадку со специальной тягой так, чтобы 2/3 каждой подошвы находились на металлической основе. Ноги вместе, выпрямлены, туловище наклонено вперед. Цепь закрепляется за крюк так, чтобы руки находились на уровне колен. Исследуемый, не сгибая рук и ног, должен медленно разогнуться, вытянув тягу. Становая сила взрослых мужчин в среднем равна 120-130 кг, женщин – 55-65 кг. [14].

 

2.4. Жизненная емкость  легких (ЖЕЛ)

 

 

       Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) — количество воздуха, которое может быть выдохнуто после максимально глубокого вдоха. Пробу повторяют с небольшими промежутками (15 сек) не менее трех раз после одного-двух пробных выдохов. Обычно фиксируется наибольшее полученное значение. Отдельные авторы рекомендуют пользоваться средней величиной трех измерений.

       Жизненная емкость легких, помимо роста, с увеличением которого она линейно возрастает, зависит также от возраста, с увеличением которого она линейно падает, а также от пола, тренированности. Поэтому абсолютные значения ЖЕЛ мало показательны из-за больших индивидуальных различий.

       При оценке величины ЖЕЛ, так же как и многих других показателей дыхания, пользуются «должными» величинами, которые получают при обработке результатов обследования здоровых людей и установлении коррелятивных связей с возрастом, ростом и другими факторами. Широко распространено определение должной величины по Anthoni, в основе которой — определение должного обмена, величина которого умножается на соответствующие коэффициенты.

       Однако ЖЕЛ не корректирует с весом тела, который учитывается при определении основного обмена. Более точными являются формулы, предложенные Н.Н. Канаевым:

 

ДЖЕЛ (BTPS) = 0,52 х рост — 0,028 х возраст — 3,20 (для мужчин);

 

ДЖЕЛ (BTPS) = 0,049 х рост –– 0,019 х возраст –– 3,76 (для женщин),

где ДЖЕЛ – должная жизненная емкость легких.

 

       ЖЕЛ выражается в процентах от нормальных величин. Значения ЖЕЛ по данным большинства авторов, колеблются в пределах ±20 %, в то время как отдельные авторы считают ЖЕЛ патологической только при величине ниже 70 %.

       Снижение ЖЕЛ практически может наблюдаться при различных заболеваниях легких. ЖЕЛ уменьшена при эмфиземе легких, пневмонии, сморщивании легких, плевральных швартах, пластических операциях.

        Причиной снижения ЖЕЛ могут быть внелегочные факторы:

— недостаточность левого сердца (в связи с венозным застоем в легочных капиллярах и потерей эластичности легочной тканью),

— ригидность грудной клетки, недостаточность дыхательной мускулатуры.

       Компонентами, составляющими ЖЕЛ, являются дыхательный объем (ДО), резервный объем вдоха (РОвд) и резервный выдоха (РОвыд).

       Резервный объем составляет около половины ЖЕЛ, вместе с дыхательным объемом - около 75 % ЖЕЛ. Резервный объем вдоха снижается при утрате эластичности легкими или грудной клеткой. Резервный объем выдоха в норме составляет около 25 % ЖЕЛ, сильное снижение его наблюдается при эмфиземе [3].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Функциональные пробы сердечно-сосудистой и дыхательной систем

 

3.1. Субмаксимальный тест Валунда-Шестранда

 

       Субмаксимальный тест Валунда-Шестранда (W170 или PWC170) рекомендован ВОЗ для определения физической работоспособности по достижению ЧСС 170 уд/мин (мощность физической нагрузки выражается в кгм/мин или Вт), при которой частота сердечных сокращений после врабатываемости устанавливается на уровне 170 уд/мин, то есть W170 (или PWC170). Данный уровень нагрузки и является показателем W170.

       Для старших возрастных групп, учитывая более низкий предел допустимого возрастания пульса, а также у юных спортсменов применяют тесты PWC130 и PWC150 — определение физической работоспособности при достижении ЧСС 130 и 150 уд/мин [11].

       Тест выполняется следующим образом: испытуемый подвергается на велоэргометре двум нагрузкам разной мощности (W1 и W2) продолжительностью 5 мин, каждая с 3 мин отдыха. Нагрузка подбирается с таким расчетом, чтобы получить несколько значений пульса в диапазоне от 120 до 170 уд/мин. В конце каждой нагрузки определяют ЧСС (соответственно f1 и f2).

       На основании полученных данных строят графики, где на оси абсцисс заносят показатели мощности нагрузки (W1 и W2), на оси ординат — соответствующую ЧСС (рис. Графический способ определения). На пересечении перпендикуляров, опущенных в соответствующие точки осей графика, находят координаты 1 и 2, через них проводят прямую до пересечения с перпендикуляром, восстановленным из точки ЧСС, соответствующей 170 уд/мин (координата 3). Из нее опускают перпендикуляр на ось абсцисс, и получают таким образом значение мощности нагрузки при ЧСС, равной 170 уд/мин.

Графический способ определения:

PWC170: f1 и f2 — ЧСС при  первой и второй нагрузках; W1 и W2 — мощность первой и второй нагрузок

       Для упрощения расчета мощность работы при двухступенчатом тесте PWC170 рекомендуется формула:

 

PWC170 = [W1 + (W2 — W1)] x [(170 — f1) / (f1 — f2)]

 

где PWC170 — мощность физической нагрузки при ЧСС 170 уд/мин, W1 и W2 — мощность первой и второй нагрузок (кгм/мин или Вт); f1 и f2 — ЧСС на последней минуте первой и второй нагрузок (в 1 мин).

       В качестве ориентиров могут быть использованы следующие величины PWC170 у здоровых людей: для женщин — 422—900 кгм/мин, для мужчин — 850—1100 кгм/мин. [17].

 

 

3.2. Гарвардский  степ-тест

 

       Гарвардский степ-тест (L. broucha, 1943) заключается в подъемах на скамейку высотой 50 см для мужчин и 43 см для женщин в течение 5 мин в заданном темпе. Темп восхождения постоянный и равняется 30 циклам в 1 мин. Каждый цикл состоит из четырех шагов. Темп задается метрономом 120 ударов в минуту. После завершения теста обследуемый садится на стул и в течение первых 30 с на 2-й, 3-й и 4-й минутах подсчитывается ЧСС. Если обследуемый в процессе тестирования отстает от заданного темпа, то тест прекращается.

       О физической работоспособности спортсмена судят по индексу гарвадского степ-теста (ИГСТ), который рассчитывается, исходя из времени восхождения на ступеньку и ЧСС после окончания теста. Высота ступеньки и время восхождения на нее выбираются в зависимости от пола и возраста обследуемого (см. табл. Высота ступеньки и время восхождения в гарвадском степ-тесте).

Обследуемые	Возраст, лет	Высота ступеньки, см	Время восхождения, мин	Примечание*
Мужчины	Взрослые	50	5	—
Женщины	Взрослые	43	5	—
Юноши и подростки	12—18	50	4	Поверхность тела 1,85 м2
Девушки и подростки	12—18	40	4	—
Мальчики и девочки	8—11	35	3	—
Мальчики и девочки	до 8	35	2	—

Высота ступеньки и время восхождения в гарвадском степ-тесте

Индекс гарвардского степ-теста рассчитывают по формуле:

 

ИГСТ = (t x 100) / [(f1 + f2 + f3) х 2]

 

где t — время восхождения в секундах, f1, f2, f3 — частота сердечных сокращений (ЧСС) за 30 с на 2-й, 3-й и 4-й минутах восстановления соответственно.

       При массовых обследованиях можно пользоваться сокращенной формулой:

 

ИГСТ = (t х 100) / (f х 5,5)

 

где t — время восхождения в секундах, f — частота сердечных сокращений (ЧСС) [17].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3. Определение  максимального потребления кислорода

 

       Определение максимального потребления кислорода (МПK). МПK является основным показателем продуктивности кардиореспираторной системы. МПK — это наибольшее количество кислорода, которое человек способен потребить в течение одной минуты. МПK — мера аэробной мощности и интегральный показатель состояния транспортной системы кислорода (О2). Определяется он непрямым или прямым методом [13].

Чаще применяют непрямой метод измерения МПK (рис. Определение максимальной работы и МПK), не требующий сложной аппаратуры. Для обследования высококвалифицированных спортсменов рекомендуется измерять МПK прямым методом.

График для прямого определения максимальной работы и МПK на основе субмаксимальных нагрузочных тестов (по K. Lange Andersen и Smith-Siversten, 1966)

       В норме между величиной потребления кислорода (ПK) и ЧСС существует линейная зависимость.

       МПK — основной показатель, отражающий функциональные возможности сердечно-сосудистой и дыхательной систем и физическое состояние в целом., то есть аэробную способность. Этот показатель (л/мин, а точнее, мл/мин/кг) или его энергетический эквивалент (кДж/мин, ккал/мин) относятся к ведущим в оценке и градациях физического состояния человека. Таким образом, субмаксимальные нагрузочные тесты, обеспечивающие информацию об аэробной способности, являются важнейшим инструментом оценки функционального состояния организма. Величина МПK зависит от пола, возраста, физической подготовленности обследуемого и варьирует в широких пределах. Нормальные величины максимального потребления кислорода у детей школьного возраста и у взрослых приведены в табл. Максимальное потребление кислорода у детей и подростков; Максимальное потребление кислорода у взрослых.

Максимальное потребление кислорода у детей и подростков

Возраст, лет	Мальчики		Девочки
	л/мин	мл/мин/кг	л/мин	мл/мин/кг
9	1,51	50	1,22	40
11	1,93	50	1,49	39
13	2,35	50	2,03	43
15	3,17	53	2,02	38
17	3,7	54	2,19	38

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальное потребление кислорода (мл/мин/кг) у взрослых