Физическая работоспособность спортсменов и ее тестирование. Работоспособность при предельных нагрузках. Максимальное потребление кислорода (МПК).

Физическая работоспособность спортсмена является выражением жизнедеятельности человека, имеющей в своей основе движение, универсальность которого была блестяще охарактеризована еще И. М. Сеченовым. Она проявляется в различных формах мышечной деятельности и зависит от способности и готовности человека к физической работе.

Физическая работоспособность – тренируемое качество, необходимое в повседневной жизни, определяющее пригодность к занятиям физической культурой и спортом, косвенно отражающее состояние физического развития и здоровья человека.

Под работоспособностью понимают способность человека выполнять в заданных параметрах и конкретных условиях профессиональную деятельность с обратимыми, в сроки регламентированного отдыха, функциональными изменениями в организме.

У спортсменов прямые показатели позволяют оценивать их спортивную деятельность, как с количественной стороны (метры, секунды, килограммы, очки и т.д.), так и с качественной стороны (надежность и точность выполнения конкретных физических упражнений).

К косвенным критериям работоспособности относятся физиологические, биохимические и психофизиологические показатели, характеризующие изменения функций организма в процессе работы. Косвенные критерии работоспособности это реакции организма на определенную нагрузку в процессе деятельности.

Определение уровня физической работоспособности у человека осуществляется путем применения тестов с максимальными и субмаксимальными мощностями физических нагрузок. В таблице (табл. 7) представлена схема оценки работоспособности в различные ее периоды.

 

 

 

Таблица 7 Схема оценки работоспособности
Периоды работоспособности	Субъектив- ное состояние	Клинико-физиологические показания	Психофизи- ческие показатели	Профессио-нальная работоспо- собность	Функциона-льное состояние организма	Степень снижения работоспособность по интегральному критерию
Врабаты- вание	Улучшается	Улучшается	Улучшается	Улучшается	Нормальное состояние утомления	До 16%
Стабиль- ная работоспо- собность	Хорошее	Устойчивость показателей	Устойчивость показателей	Сохраняет-ся на стабильном уровне
Неустой- чивая работоспо- собность	Ухудшается	Разнонаправленные сдвиги вегетативных функций. Ухудшение показателей функциональных проб	Разнонаправ- ленные сдвиги показателей; некоторые константы не изменяются	Незначите- льное снижение	Переходное состояние	16-19%
Прогрес- сирующее снижение работоспо- собности	Постоянное ощущение усталости, не про- ходящее после дополните- льного отдыха	Однонаправленное ухудшение всех показателей, величины которых могут выходить за пределы физиологических колебаний.	Однонаправ- ленное ухудшение всех показателей. Признаки неврастении- ческих состояний	Выраженное снижение, появление грубых ошибок в работе	Патологи- ческое состояние переутом- ления	Более 19%

 

В тестах с максимальными мощностями физических нагрузок,испытуемый выполняет работу с прогрессивным увеличением ее мощности до истощения (до отказа). К числу таких проб относят тест Новакки и другие. Применение этих тестов имеет и определенные недостатки: во-первых, пробы небезопасны для испытуемых и потому должны выполняться при обязательном присутствии врача, и, во-вторых, момент произвольного отказа - критерий очень субъективный и зависит от мотивации испытания и других факторов.

Тесты с субмаксимальной мощностью нагрузок осуществляются срегистрацией физиологических показателей во время работы и после ее окончания и зависят от особенностей восстановительных процессов. К их числу относятся пробы С. П. Летунова, Гарвардский степ-тест и др.

Одним из распространенных и точных методов является определение физической работоспособности по величине максимального потребления кислорода (МПК).

Как известно, величина потребляемого мышцами кислорода эквивалентна производимой ими работе. Следовательно, потребление организмом кислорода возрастает пропорционально мощности выполняемой работы. МПК характеризует собой предельное количество кислорода, которое может быть использовано организмом в единицу времени.

Аэробная возможность (аэробная мощность) человека определяется, прежде всего, максимальной для него скоростью потребления кислорода. Чем выше МПК, тем больше (при прочих равных условиях) абсолютная мощность максимальной аэробной нагрузки. МПК зависит от двух функциональных систем: кислородтранспортной системы (органы дыхания, кровь, сердечнососудистая система) и системы утилизации кислорода, главным образом - мышечной.

Величины МПК, характеризующие аэробные возможности, дос­тигают у выдающихся спортсменов (лыжников, пловцов, гребцов и др.) 6 и даже 7 л/мин для абсолютного МПК и 85-90 мл/кг/мин для относительного МПК. Такие величины МПК позволяют спорт­смену развивать значительную мощность передвижений и показы­вать высокие спортивные результаты. Огромны и величины суммар­ного потребления кислорода на всю дистанцию. Важным показателем тренированности является способность спортсменов-стайеров про­должать работу при резком снижении содержания глюкозы в крови.

Высококвалифицированные спортсмены, работающие в относительных зонах субмаксимальной мощности, отличаются очень высокими показателями анаэробных возможностей. Величины их кислородного долга достига­ют 20-22 л, что отражает переносимость высоких концентраций лакта­та в крови и глубоких сдвигов рН крови – до 7,0 и даже 6,9. Такие изменения характерны для работы с высоким кислородным запросом, который не удовлетворяется во время работы, несмотря на предельные изменения функций вегетативных систем. Величины минутного объема дыхания при этом порядка 180 л/мин¹, а минутного объема крови - 40 л/мин. Систолический объем крови достигает 200 мл. Максимальное потребление кислорода может быть определено с помощью максимальных проб (прямой метод) и субмаксимальных проб (непрямой метод). Для определения МПК прямым методомиспользуются чаще всего велоэргометр или тредбан и газоанализаторы. При применении прямого метода от испытуемого требуется желание выполнить работу до отказа, что не всегда достижимо. Поэтому было разработано несколько методов непрямого определения МПК,основанных на линейной зависимости МПК и ЧСС при работе определенной мощности. Эта зависимость выражается графически на соответствующих номограммах. В дальнейшем обнаруженная взаимосвязь была описана простым линейным уравнением, широко используемым с научно-прикладными целями для нетренированных лиц и спортсменов скоростно-силовых видов спорта:

МПК = 1,7 РWС₁₇₀ + 1240.

 

Для определения МПК у высококвалифицированных спортсменов циклических видов спорта В.Л. Карпман (1987) предлагает следующую формулу: МПК = 2,2 РWС₁₇₀ + 1070.

По мнению автора, и РWС₁₇₀ и МПК примерно в равной степени характеризуют физическую работоспособность человека: коэффициент корреляции между ними очень высок (0,7-0,9 по данным различных авторов), хотя взаимосвязь этих показателей и не носит строго линейного характера. Названные константы могут быть рекомендованы в практических целях для анализа тренировочного процесса.

В.Л. Карпман и соавторы (1988) высказали предположение (и подтвердили его простыми формулами для боксеров и борцов) о линейной зависимости между массой тела и абсолютными величинами РWС_170. Вместе с тем они отметили, что относительные значения (в расчете на 1 кг веса) с нарастанием массы тела даже имеют тенденцию к снижению, по-видимому, за счет увеличения жировой ткани (баскетболисты, ватерполисты). А наибольшие относительные величины РWС_170, наблюдаются у спортсменов, тренирующих качество выносливости. Для борцов и боксеров В.Л. Карпман с соавторами (1988) предложил следующие формулы:

РWС₁₇₀ (для боксеров) = 15,0 P + 300,

РWС₁₇₀ (для борцов) = 19,0 Р + 50, где

Р - масса тела.

Возможно, спортивная практика и подтверждает такую закономерность, но раскрыть физиологическую сущность ее с помощью данных формул не представляется возможным.

Выяснено, что спортсмены скоростно-силовой группы (борцы, боксеры, гимнасты) отстают по показателям РWС₁₇₀ и МПК даже от менее квалифицированных лыжников, гребцов, футболистов.

Физическая работоспособность высококвалифицированных лыжников выше, чем бегунов, как в обычных условиях, так и в «климатической» камере при температуре + 40 ºС, а затем на «высоте» 3000 метров.

Универсальная зависимость ЧСС от мощности работы позволяет в циклических видах спорта оценивать специальную работоспособность по сдвигам ЧСС в определенном диапазоне и по скорости перемещения спортсмена.