Протокол исследования показателя PWC170 у спортсменов разной квалификации

ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЩЕЙ ТРЕНИРОВАННОСТИ И ФИЗИЧЕСКОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ С ПОМОЩЬЮ ТЕСТА PWC170

 

Цель работы: Научиться исследовать физическую работоспособность с помощью PWC170.

Задачи работы:

1. Выполнить тест с помощью степэргометрической нагрузки.
2. Рассчитать PWC170 в абсолютных и относительных величинах.
3. Оценить PWC170 у спортсменов различной специализации и квалификации.

Оборудование: ступени высотой 40 см и 33 см, метроном, секундомер, калькулятор.

 

Под физической работоспособностью понимается способность человека проявлять максимальные физические усилия в статической, динамической или смешанной работе. Ее необходимо учитывать при организации физического воспитания, при спортивном отборе, планировании и прогнозировании учебно-тренировочных нагрузок.

Физическая работоспособность является интегральным выражением возможностей человека и характеризуется рядом объективных факторов: телосложением, мощностью механизмов аэробного и анаэробного энергообеспечения, силой и выносливостью, координацией движений, состоянием опорно-двигательного аппарата, нейроэндокринной регуляцией, психическим состоянием.

Количественной мерой физической работоспособности является единица работы: килограммометр (кгм), ватты (Вт), джоули (Дж), ньютоны (Н):

 

1 Вт = 6,12 кгм/мин; 1 Н = 1 кгм/ с²

 

В более узком смысле физическая работоспособность рассматривается как функциональное состояние кардиореспираторной системы (КРС) и исследуется с помощью таких тестов, как МПК, PWC170, Руфье-Диксона, ИГСТ (индекса Гарвардского степ-теста).

 

Тест PWC170 является функциональной пробой, основанной на определении мощности мышечной нагрузки, при которой ЧСС повышается до 170 уд/мин. Впервые предложен скандинавским ученым Съёстрандом (1947 г.). Название теста происходит от первых букв английского названия теста «Physical Working Capacity», который переводится как физическая работоспособность.

Физиологической основой теста является линейная зависимость между величинами ЧСС и мощностью нагрузки. Так как эта зависимость нарушается после достижения ЧСС = 170 уд/мин, то мощность нагрузки при ЧСС=170 уд/мин и является количественным показателем теста. При этом величина мощности, при которой ЧСС устанавливается на уровне 170 уд/мин, характеризует аэробную работоспособность спортсмена (т.к. между PWC170 и МПК существует высокая корреляционная связь, равная 0,7-0,9) и приближенно соответствует уровню ПАНО (порога включения анаэробного обмена).

Основываясь на линейной зависимости между ЧСС и мощностью нагрузки, В.Л.Карпман (1969,1988) предложил щадящий метод определения физической работоспособности путем выполнения двух умеренных по мощности возрастающих нагрузок: первая в 400-600 кгм, вторая в 800-1000 кгм\мин. Интервал между нагрузками – 3 мин. Мощность нагрузки, которую спортсмен разовьет при ЧСС=170 уд/мин, Карпман В.Л. предложил рассчитывать по формуле:

 

PWC170= N1 + (N2 – N1) х (170 – ЧСС1) / (ЧСС2 – ЧСС1)

 

Описанная методика является непрямой, так как не предусматривается выход ЧСС на уровень 170 уд/мин.

 

Для спортсменов циклических видов спорта о PWC170 можно судить по скорости движения (бега), при которой достигается ЧСС 170. С этой целью совершается два забега с возрастающей скоростью, V170 рассчитывается по той же формуле:

 

PWC170 (V)= V1 + (V2 – V1) х (170 – ЧСС1) / (ЧСС2 – ЧСС1)

 

При этом V 170 измеряется в м/с. Достоинство данного теста – в его специфичности для бегунов, не требуется специального оборудования, может проводиться в условиях стадиона, ЧСС подсчитывается пальпаторно на общей сонной артерии после забега. Скорость рассчитывается по формуле: V = S: t, где S – длина дистанции в м, t - длительность нагрузки в с. Длина дистанции – 800 м.

 

Организация исследования

1. Определяется исходная ЧСС после предварительного пребывания (3-5 мин) в положении сидя с целью контроля за состоянием спортсмена.

2. С помощью степ-теста выполняется первая нагрузка: высота ступени для мужчин 40 см, для женщин 33 см, время выполнения 3 минуты, темп восхождения под метроном на 80 уд/мин (20 восхождений).

3. После 3 минутного отдыха проводится вторая нагрузка. Темп восхождения на ступеньку увеличивается до 30 циклов в минуту (120 уд/мин метронома), длительность нагрузки 2 минуты.

4. Мощность нагрузок рассчитывается по формуле:

N= 1,5 ∙ m ∙ h ∙ n, где:

 

m – масса тела обследуемого (кг)

h – высота ступени (м)

n – частота восхождения (цикл/мин)

1,5 – коэффициент, учитывающий преодолевающую (1) и уступающую работу (0,5) при спуске со ступени.

5. Расчет абсолютного показателя PWC 170 производится по формуле

 

Абс. PWC170 = N1 + (N2 – N1) х (170 – ЧСС1) / (ЧСС2 – ЧСС1) (кгм/мин)

6. Расчет относительной (удельной) величины PWC170 производится с учетом массы тела:

 

Отн.PWC170 = Абс.PWC170 (кгм/мин) / m (кг)

Относительная PWC170 (кгм/мин/кг) более точно отражает физическую работоспособность и общую тренированность спортсмена, так как у людей с разной массой и степенью тренированности PWC170 в абсолютных величинах может быть одинаковой, в то время как относительная PWC170, рассчитанная на 1 кг массы тела, окажется выше у более тренированного спортсмена.

7. Полученные данные заносятся в протокол и сравниваются с данными PWC170 у спортсменов различной специализации в зависимости от массы тела, а также с данными неспортсменов.

 

Протокол исследования показателя PWC170 у спортсменов разной квалификации

ФИО обследуемого, возраст	m, кг	ЧСС1, уд/мин	ЧСС2, уд/мин	N1, кгм/мин	N2, кгм/мин	Абс. PWC170, кгм/мин	Отн. PWC170, кгм/мин/кг	Оценка
№1
№2
№3

 

 

Учитывая, что между PWC170 и МПК существует высокая корреляционная связь (0,9), МПК можно рассчитать с помощью уравнения регрессии:

 

МПК = 1,7 х PWC170 + 1240 (для ациклических видов спорта)

 

МПК = 2,2 х PWC170 + 1070 (для циклических видов спорта)

 

Для лиц, занимающихся оздоровительной физической культурой, PWC170 рассчитывается по модификации Л.И.Абросимовой (1977) при выполнении одной нагрузки. Нагрузку можно давать на велоэргометре или степ-тесте.

При выполнении нагрузки на ступени время выполнения теста равно 4 минутам, высота ступени 40 см для мужчин, 33 см для женщин, темп восхождения на ступень – 22,5 цикла в минуту (метроном 90 уд/мин). Мощность нагрузки рассчитывается по формуле:

 

N = 1,5 х m х h х n

Формула расчета немного отличается от формулы Карпмана:

 

Абс.PWC170 =N / (ЧСС1 – ЧСС0) х (170 – ЧСС0), где

N – мощность нагрузки в кгм/мин

ЧСС0 – частота сердечных сокращений в покое (уд/мин)

ЧСС1 – частота сердечных сокращений в конце работы (уд/мин)

Недостаток этого метода – меньшая точность.

 

Средние данные физической работоспособности по тесту PWC170 у спортсменов-мужчин различных специализаций (В.Л.Карпман, 1974)

Вид спорта	Абсол.PWC170 (кгм/мин)	Относит.PWC170 (кгм/мин/кг)
Лыжные гонки		25,7
Конькобежный спорт		24,0
Легкая атлетика (средние дистанции)		24,2
Велоспорт		22,6
Баскетбол		18,7
Гребля академическая		21,2
Спортивная ходьба		22,5
Футбол		21,7
Хоккей		20,1
Бокс		20,2
Борьба		18,6
Теннис		16,4
Гимнастика		16,5
Тяжелая атлетика		15,2
Дзюдо		18,4
Самбо		20,2
Нетренированные мужчины		15,5
Нетренированные женщины		10,5

 

Оценка физической работоспособности по результатам теста PWC170 (кгм/мин) у квалифицированных спортсменов в зависимости от специализации и массы тела

Масса тела, кг	Оценка физической работоспособности
низкая	Ниже средней	средняя	Выше средней	высокая
Спортсмены, тренирующие выносливость
60-69	<1199	1200-1399	1400-1799	1800-1999	>2000
70-79	<1399	1400-1599	1600-1999	2000-2199	>2200
80-89	<1549	1500-1749	1750-2149	2150-2349	>2350
Спортсмены, занимающиеся игровыми видами спорта, единоборствами, специально не тренирующиеся на выносливость
60-69	<999	1000-1199	1200-1599	1600-1799	>1800
70-79	<1149	1150-1349	1350-1749	1750-1949	>1950
80-89	<1299	1300-1499	1500-1899	1900-2099	>2100
Спортсмены, занимающиеся скоростно-силовыми и сложно-координационными видами спорта
60-69	<699	700-899	900-1299	1300-1499	>1500
70-79	<799	800-999	1000-1399	1400-1599	>1600
80-89	<899	900-1099	1100-1499	1500-1699	>1700

 

 

МПК у спортсменов и его оценка в зависимости от пола, возраста

и спортивной специализации (Дембо, 1988)

Пол	Возрастная группа	Спортивная специализация	МПК (мл/мин/кг)
Очень высокое	высокое	среднее	низкое	Очень низкое
Мужчины	18 лет и старше	Группа А Группа Б Группа В	>78 >68 >58	68-78 60-68 51-58	57-67 50-59 46-50	46-50 42-49 41-45	<46 <42 <41
Женщины	18 лет и старше	Группа А Группа Б Группа В	>69 >59 >50	60-69 52-59 46-50	50-59 44-51 41-45	40-49 36-43 36-40	<40 <36 <36
Дети	До 18 лет	Группа А Группа Б Группа В	>70 >60 >56	62-70 54-60 46-56	53-61 47-53 41-45	45-52 40-46 35-40	<45 <40 <35

 

Примечание:

Группа А – лыжные гонки, бег(800м и более), спортивная ходьба, современное пятиборье, велогонки (1 км и более), конькобежный спорт (500 м и более), гребля академическая, на байдарках и каноэ, плавание (200 м и более), биатлон, лыжное двоеборье.

Группа Б – спортивные игры, единоборства (бокс, борьба, фехтование), спринтерские дистанции в л/а беге, беге на коньках, велоспорте, плавании, фигурное катание на коньках, л/а многоборья, прыжки в воду, художественная гимнастика.

Группа В – спортивная гимнастика, тяжелая атлетика, л/а метания, стрельба пулевая и стендовая, стрельба из лука, конный спорт, автомотоспорт.

 

 

Оценка физического состояния здорового человека (неспортсмена)

на основании МПК и PWC170 (Ткаченко, 1994)

Возраст, лет	Показатели	Очень плохо 1 гр	Плохо 2 гр	Удовлетв. 3 гр	Хорошо 4 гр	Отлично 5 гр
Женщины
20-29	МПК мл/кг PWC170, кгм/мин	До 29 До 10,4	29-34 10,4-12,5	35-43 12,6-15,7	44-48 15,8-17,5	>48 >17,5
30-39	МПК мл/кг PWC170, кгм/мин	< 28 < 10,0	28-33 10,0-12,1	34-41 12,2-15,0	42-47 15,1-16,9	>47 >16,9
Мужчины
20-29	МПК мл/кг PWC170, кгм/мин	14,6	39-43 14,6-16,4	44-51 16,6-19,1	52-56 19,2-20,9	>56 >20,9
30-39	МПК мл/кг PWC170, кгм/мин	< 35 < 13,1	35-39 13,1-14,9	40-47 15,0-17,9	48-51 18,0-19,4	>51 >19,4

 

Контрольные вопросы:

1. Что понимается под физической работоспособностью?
2. Какие единицы измерения физической работоспособности вы знаете?
3. Что понимается под тестом PWC170?
4. На чем основана формула расчета PWC170?
5. Какие способности организма характеризует PWC170?
6. Чем отличаются непрямые методы определения PWC170 от прямых?
7. У спортсменов каких видов спорта наиболее высокие значения PWC170 и почему?