Методы оценки функционального состояния кардио - респираторной системы. Определение величины максимального потребления кислорода

Величина максимального потребления кислорода (МПК) зависит главным образом от развития систем дыхания и кровообращения. Поэтому Всемирная организация здравоохранения признала МПК наиболее объективным и информативным показателем функционального состояния кардио-респираторной системы.

Поскольку основным источником энергии при мышечной работе являются процессы, происходящие с участием кислорода, то по величине максимального потребления кислорода судят о физической работоспособности человека. Величина максимального потребления кислорода изменяется, с возрастом инеодинакова у лиц разного пола. Наиболее объективным показателем работоспособности человека является величина относительного МПК (МПК/кг). Для ее определения делят величину МПК, полученную в эксперименте, на массу тела испытуемого (в кг), Исследования В. Л. Карпмана позволили установить, что уровень МПК, обеспечивающий хорошее здоровье, составляет для мужчин 50 мл/(мин·кг) и для женщин — 42 мл/(мин • кг). Эти показатели зависят от возраста человека.

Предложена таблица оценки МПК в соответствии с возрастом исследуемых разного пола.

Таблица 3. Оценка физической работоспособности человека по показателям относительного максимального потребления кислорода

Пол	Возраст	МПК, мл/(мин • кг)
очень высокое	высокое	среднее	низкое	очень низкое
Мужчины	25 и моложе	55 и выше	49-54	39-48	33-38	32 и ниже
25-34	53 и выше	45-52	38-44	32-37	31 и ниже
35-44	51 и выше	43-50	36-42	30-35	29 и ниже
45-54	48 и выше	40-47	32-39	27-31	26 и ниже
55-64	46 и выше	37-45	29-36	23-28	22 и ниже
65 и старше	44 и выше	33-43	27-32	20-26	19 и ниже
Женщины	20 и моложе	45 и выше	38-44	31-37	24-30	23 и ниже
20-29	42 и выше	36-41	30-35	23-29	22 и ниже
30-39	40 и выше	35-39	28-34	22-27	21 и ниже
40-49	37 и выше	31-35	25-30	20-24	19 и ниже
50-59	35 и выше	29-34	23-28	18-22	[7 и ниже
60 и старше	33 и выше	27-32	21-26	16-20	15 и ниже

В настоящее время, в условиях цивилизации, в связи с гиподинамией наблюдается снижение показателей максимального потребления кислорода, что свидетельствует об ухудшении состояния кардиореспираторной системы.

В научном эксперименте величину максимального потребления кислорода определяют у испытуемого, выполняющего на велоэргометре предельную работу. Такое прямое определение максимального потребления кислорода представляет значительные трудности: оно требует специальной аппаратуры, большого навыка экспериментатора и, главное, предельного мышечного напряжения.

Для лабораторного эксперимента, в последние годы разработаны методы косвенного расчета величины максимального потребления кислорода по величине мощности работы и частоте сердечных сокращений, зарегистрированной при выполнении этой работы. Эти два показателя определяются при физической нагрузке, получившей название степ-тест (восхождение на ступеньку высотой 40 см и спуск с нее). Эта физическая работа осуществляется по следующим правилам.

←— —— —— —— один цикл —— —— —— —→

Каждый испытуемый выполняет движения с разной скоростью, что связано с его физическим развитием и состоянием кардиореспираторной системы. А поэтому количество циклов, выполняемых за 1 мин, значительно колеблется (от 18 до 30).

При выполнении этой работы увеличивается частота сердечных сокращений. Для того чтобы она достигла устойчивого состояния, рекомендуется выполнять работу в течение 5 мин. Наиболее точные и объективные результаты определения величины максимального потребления кислорода получают в то время, когда пульс у испытуемого находится в пределах 135 – 155 ударов в 1 мин.

На 5-й мин работы подсчитывают точно количество циклов за 1 мин и сразу по окончании работы (после последнего спуска со ступеньки) пальпаторно или с помощью фонендоскопа определяют частоту сердечных сокращений в течение первых 10 сек восстановительного периода.

Зная массу тела испытуемого, высоту скамейки и количество циклов в 1 мин, рассчитывают мощность работы по формуле N=Р · h · п · 1,5,

где N – мощность работы, Р – масса тела испытуемого, h – высота скамейки, п – количество циклов, 1,5 – коэффициент подъема и спуска.

Если, например, масса тела 20-летнего испытуемого 70 кг, высота скамейки 0,4 м (40 см) и совершил он 20 восхождений испусков (циклов) за 1мин, то мощность выполненной им работы окажется равной:

N=70 · 0,4 · 20 · 1,5=840 кг/мин

Пульс,подсчитанный в течение 10 с восстановления, был равен24ударам. Следовательно, в 1 мин

ЧСС=24 · 6=144 уд/мин.

Определение величины максимального потребления кислорода проводится по формуле Добельна, которая учитывает мощность работы в степ-тесте (кгм/мин), пульс в устойчивом состоянии на 5-й минработы и возраст испытуемого:

_______

МПК = 1,29 · √ N / H-60 · K

где N – мощность работы (кгм/мин); Н – пульс на 5-й мин (уд/мин); К – возрастной коэффициент.

Таблица 4. Величина коэффициента (К) в зависимости от возраста.

Возраст в годах	Коэффициент К	Возраст в годах	Коэффициент К
	0,853		0,823
	0,846		0,817
	0,839		0,809
	0,831		0,799

МПК в нашем примере будет равно:

__________

МПК = 1,29 · √ 840 / 144-60 · 0,839 = 3420 мл/мин.

МПК/кг = 3420 / 70 = 48,8 мл/кг

О с н а щ е н и е: скамейка высотой 40 см, секундомер, фонендоскоп.

С о д е р ж а н и е р а б о т ы: Испытуемый по сигналу экспериментатора начинает работу (восхождение на ступеньку и спуск). Работа осуществляется со скоростью 80 шагов в 1 мин (20 циклов). Время работы контролируется по секундомеру.

В конце 3-й мин экспериментатор останавливает испытуемого на 10 с и подсчитывает у него пульс. Если он оказался ниже 130 ударов в 1 мин, то темп работы необходимо увеличить на 4 – 5 циклов в 1 мин. Если же пульс выше 150 уд/мин, то количество циклов следует уменьшить.

После этой пробы работа в степ-тесте продолжается. На 5-й мин точно подсчитывается количество циклов и после последнего шага (спуска со ступеньки) в течение 10 с определяется пульс.

Следите за тем, чтобы в процессе эксперимента испытуемый совершал строго вертикальный спуск (не оттягивал ногу далеко назад) и не менее двух раз менял опорную для подъема ногу.

Оформление протокола.

1. Определите величину МПК полученные данные занесите в таблицу:

Фамилия испытуемого	Пол	Возраст	Вес	МПК	МПК/кг

Объясните физиологический смысл МПК

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Укажите этап процесса дыхания который определяется величиной МПК

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Сделайте заключение о функциональных возможностях системы дыхания и степени её тренированности. Ответ обоснуйте.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------