Методи визначення фізичної працездатності

Існують прямі та непрямі, прості та складні методи визначення фізичної працездатності (РWC). До числа простих методів відносять пробу Руф’є (описану у попередньому розділі). У практиці найчастіше використовуються субмаксимальний тест PWC_170, тест Наваккі, тест Купера, Гарвардський степ-тест та ін.

СУБМАКСИМАЛЬНИЙ ТЕСТ PWC –170

PWC₁₇₀ – абревіатура складена з перших букв виразу Physical Working Capacity (фізична працездатність). Тест рекомендований ВООЗ для визначення фізичної працездатності для фізкультурників та спортсменів. Тест об’єктивний, простий, помірної інтенсивності.

Тест використовується з метою визначення ступеня працездатності організму при пульсі 170 за хвилину. Вибір саме цієї частоти зумовлений наступним: зона оптимального функціонування серцево-судинної системи в процесі виконання м’язового навантаження знаходиться в межах 170-190 уд/хв.; взаємозв’язок між ЧСС і потужністю виконаного фізичного навантаження зберігає лінійний характер до 170 уд/хв.; при більш високій ЧСС лінійний характер залежності порушується внаслідок активації анаеробних (гліколітичних) механізмів м’язової діяльності.

Тест носить назву субмаксимального тому, що не дається навантаження до ЧСС уд/хв. (бо занадто велике, тому небезпечне), а два менших навантаження. Потім графічним чи математичним методами і визначають, яку величину потужності навантаження особа змогла б виконати при ЧСС, рівній 170 уд/хв.

Для проведення субмаксимального тесту PWC₁₇₀ використовується на велоергометрі або сходження на сходинку (степ-тест).

Методика проведення тесту PWC₁₇₀ за допомогою велоергометра. Обстежуваному рекомендують виконати 2 навантаження відносно невеликої потужності (W₁ та W₂) тривалістю 5 хвилин кожна з 3-хвилиною перервою між ними. Частота педалювання 60-75 обертів за хвилину. В кінці кожного навантаження (за останні 30 с) визначають ЧСС.

Для цього, крім аускультативного методу використовують електрокардіографію, пульсотахометрію та ін. Подвоюючи ці числа, одержують ЧСС за 1 хв. (f₁ та f₂).

Вибір першого навантаження залежить від маси тіла, спортивної спеціалізації Важливою умовою досягнення високої результативності проби PWC₁₇₀ є досягнення після першого навантаження ЧСС 100-120 удів, після другого – 145-160, різниця між ними повинна бути не меншою, ніж 40 удів.

С.Б.Тіхвінського, Я.Н.Бобко (1991) рекомендують для юних спортсменів потужність першого навантаження 1 Вт/кг маси тіла (або 6 кгм/хв.), потужність другого навантаження – 2 Вт/кг маси тіла (12 кгм/хв.). Якщо після другого навантаження пульс не досягає 150 удів, визначається третє навантаження (2,5-3,0 Вт/кг маси тіла або 15-18 кгм/хв.

У дітей молодшого шкільного віку, менш підготовлених осіб та хворих визначають рівень фізичної працездатності при ЧСС 150 удів – PWC₁₅₀. У цього випадку дається менша за потужністю друге навантаження (1,5 Вт на 1 кг маси тіла, а не 2), що робить пробу практично доступною майже для всіх осіб, які займаються оздоровчою та лікувальною фізичною культурою.

Оцінку тесту PWC₁₇₀ можна вести двома способами: графічним та математичним.

При графічному методі на осі ординат відкладають значення частоти пульсу (за хвилину), на осі абсцис - потужність роботи (в кгм/хв. чи Вт). Відмічається значення потужності та частоти пульсу при першому та другому м’язовому навантаженні. Отримані дві точки з’єднують прямою, яка продовжується до перетину з горизонтальною лінією, проведеної через значення частоти пульсу в 170 удів. З точки перетину опускають перпендикуляр на вісь абсцис і визначають потужність роботи при частоті пульсу в 170 удів.

Визначення субмаксимального тесту РWC₁₇₀ з допомогою сходинки. При відсутності велоергометра та для спортсменів окремих видів спорту застосовують степ-тест, сходження на сходинку. Виконана робота за одиницю часу може бути точно визначена при цьому за формулою:

W = P x h x n x 1,33

де W – навантаження (кгм/хв.), З – маса тіла (кг), h – висота сходинки (м), n – кількість підйомів за 1 хв, 1,33 – поправочний коефіцієнт на фізичні витрати, пов’язані зі спуском із сходинки, які складають 1/3 витрат на підіймання. Отриманий результат у кгм/хв. для переводу у вати необхідно розділити на 6, оскільки 1 вт = 6 кгм/хв.

У здорових нетренованих чоловіків величина PWC₁₇₀ коливається в межах 120-180 Вт (в середньому 2,8 Вт/кг), у жінок – 75-125 (2,0 Вт/кг). У спортсменів цей показник вищий в два і більше разів.

Визначення фізичної працездатності по тесту PWC₁₇₀ при поглиблених диспансерних обстеженнях та при динамічних спостереженнях за спортсменами вимагає специфічних для того чи іншого виду спорту навантажень (біг, сходження на сходинку, специфічні навантаження в умовах тренувань).

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕННЯ ПРОБИ

1. Визначення медичного та спортивного анамнезу досліджуваного, антропометричні вимірювання і (при необхідності) інші дослідження в стані спокою.

2. Підготовка апаратури (велоергометра, електрокімографа та засобів надання невідкладної допомоги) до роботи.

3. Визначення ЧСС, артеріального тиску, частоти дихання в стані спокою.

4. Перше навантаження (W₁). Тривалість 5 хв. Потужність роботи підбирається згідно таблиці, частота педалювання 60-75 (на кафедрі прийнято 60) обертів за 1 хв.

5. Визначення ЧСС при першому навантаженні на протязі останніх 30с. Роботи, подвоюючи отриману цифру визначаємо ЧСС за 1 хв. (f₁).

6. 3 хвилини відпочинку.

7. Друге навантаження (W₂). Потужність другої роботи визначається за таблицею по результатах ЧСС за останні 30 с. першого навантаження. Тривалість роботи та частота педалювання та ж, що і при першому навантаженні. Проба проводиться під постійним контролем лікаря.

8. Визначення ЧСС за останні 30 с. другого навантаження, подвоюючи отриману цифру перемножуємо на 2, визначаючи ЧСС за 1 хв (f₂ ).

9. Розрахунки індивідуальної величини PWC 170 графічним та математичним методами.

Гарвардський степ-тест

Гарвардський степ-тест запропонований вченими Гарвардського університету для обстеження юнаків, які направляються на службу у збройні сили.

Гарвардський степ-тест використовується для визначення фізичної працездатності, адаптаційної здатності організму до фізичних навантажень. Він заснований на реєстрації ЧСС після дозованого фізичного навантаження і дає можливість визначити хід відновних процесів.

Методика проведення тесту: досліджуваний здійснює сходження на сходинку висотою 50 см для чоловіків, 43 см для жінок.

Методика проведення тесту: досліджуваний здійснює сходження на сходинку. Висота сходинок і час сходження залежить від віку, статі, фізичного розвитку обстежуваного. Для чоловіків – 50 см, для жінок – 43 см, для юнаків та підлітків – 45, для дівчат – 40 см. Дорослі здійснюють сходження на протязі 5 хв., підлітки та дівчата – 4 хв. Частота підйому 30 сходжень на хвилину, яка регулюється метрономом, настроєним на 120 ударів на 1 хв. На кожний удар метронома обстежуваний виконує один рух: 1 – ставить одну ногу на сходинку, 2 – ставить другу ногу, піднявшись на сходинку, 3 – опускає ногу, з якої почав сходження, 4 – приставляє другу ногу. Кожне сходження та опускання повинне починатися весь час з однієї і тієї ж ноги.

Якщо обстежуваний не зможе продовжувати сходження на протязі зазначеного часу, можна припинити пробу, реєструється час.

Зважуючи на значне фізичне навантаження під час фактичного сходження час проведення проби лікар повинен уважно слідкувати за появою ознак втоми, щоб попередити виникнення перевантаження у досліджуваного. Першими ознаками виникнення втоми є порушення координації рухів.

Оцінка результатів проби. Після закінчення проби обстежуваний сідає і відпочиває сидячи. У нього підраховують ЧСС за перші 30 с 2,3,4 хвилини відновного періоду. Результати тестування підставляють у рівняння:

t x 100

ІГСТ =(f₁+f₂+f₃) x 2

де ІГСТ – індекс Гарвардського степ-тесту, t – час сходження на сходинку у заданому темпі в секундах (при повністю виконаному 5 хвилинному навантаженні це 300 с), f₁, f₂,f₃ – частота пульсу за перші 30 с відповідно на 2,3,4 хвилині відновного періоду.

Підвищення рівня фізичної тренованості супроводжується підвищенням ІГСТ. У спортсменів ці показники вищі, ніж у нетренованих, що свідчить про зростання про зростання адаптаційних можливостей до фізичних навантажень. У спортсменів, що тренуються циклічними видами спорту з навантаженнями “на витривалість” ІГСТ більший, ніж у інших.

Зважаючи на значне фізичне навантаження під тесту, він може використовуватися лише для достатньо фізично підготовлених осіб. Людям старшого і похилого віку призначати його не рекомендується.

Тест Наваккі

Тест Наваккі відноситься до тестів з максимальним навантаженням. Вони характеризуються виконанням до межі, здатності продовжувати роботу. Використовується безперервне, східчасто зростаюче навантаження. Визначається час, протягом якого особа зможе виконувати навантаження певної потужності, яка залежить від маси тіла. Тест простий, достатньо інформативний, виконується на велоергометрі.

Методика проведення тесту Наваккі. Обстежуваному пропонується виконати вихідне навантаження, яке може визначатися в залежності від маси тіла (1 Вт/кг маси тіла) або ж згідно рекомендаціям ВООЗ: для дітей та жінок 25 Вт (150 кгм/хв.), для чоловіків – 50 Вт (300 кгм/хв.). Після виконання роботи указаної потужності на протязі 2 хвилин, не припиняючи педалювання, пацієнту збільшують навантаження на Вт/кг (або 25-50 Вт за рекомендацією ВООЗ). Навантаження кожні 2 хвилини збільшується на указану величину до тих пір, поки досліджуваний зможе виконувати роботу. Наприклад, маса обстежуваного 70 кг, початкове навантаження вибирають 70 Вт. Ледарює 2 хвилини. Навантаження збільшують на 70 Вт. Ледарює 2 хвилини. Добавляється ще 70 Вт (тобто вже 210 Вт). Ледарює ще 2 хвилини. Добавляють ще 70 Вт (тобто вже 280 Вт). Обстежуваний педалював 1 хвилину і відмовився продовжувати роботу.

Фізична працездатність оцінюється по максимально досягнутій потужності та утриманні її на протязі 2 хвилин. У нашому випадку останнє навантаження, яке витримав обстежуваний на протязі 2 хвилин було 210 Вт, тобто фізична працездатність – 210 Вт.

Нормальна працездатність у нетренованих вважається навантаження 3 Вт/кг, яке утримується на протязі 2 хв., що відповідає максимальному споживанню кисню (МСК) 42-44 мл/хв. Подібний рівень фізичної працездатності (за даними Г.Л.Апанасенка) мали всього 5-8 % чоловіків європейської частини колишнього Радянського Союзу.

Тест Наваккі може використовуватися як для обстеження спортсменів, так і для фізкультурників і людей середнього та похилого віку. Для останніх початкове навантаження – 0,25 Вт на кілограм маси тіла (з розрахунку на нормальну щодо віку масу тіла)