Функциональные пробы, тесты. Оценка функционального состояния организма Применение функциональных проб позволяет определить

Функциональная проба - это нагрузка, задаваемая обследуемому для определения функционального состояния и возможностей какого-либо органа, системы или организма в целом. Используется преимущественно при спортивно-медицинских исследованиях. Нередко термин «функциональная проба с физической нагрузкой» заменяется термином «тестирование». Однако, хотя «проба» и «тест» - это, по существу, синонимы (от англ. teste - проба), все же «тест» - термин в большей степени педагогический и психологический, ибо подразумевает определение работоспособности, уровня развития физических качеств, особенностей личности. Физическая работоспособность тесно связана с путями ее обеспечения, т.е. с реакцией организма на данную работу, но для педагога в процессе тестирования ее определение не обязательно. Для врача же реакция организма на данную работу - показатель функционального состояния. Даже высокие показатели работоспособности при чрезмерном напряжении (а тем более срыве) адаптации не позволяют высоко оценить функциональное состояние обследуемого.

В практике спортивной медицины используются различные функциональные пробы - с переменой положения тела в пространстве, задержкой дыхания на вдохе и выдохе, натуживанием, изменением барометрических условий, пищевыми и фармакологическими нагрузками и др. Но в данном разделе мы коснемся лишь основных проб с физическими нагрузками, обязательных при обследовании занимающихся физическими упражнениями. Эти пробы часто называют пробами сердечно-сосудистой системы, поскольку главным образом используются методы исследования кровообращения и дыхания (частота сердечных сокращений, артериальное давление и пр.), но это не совсем правильно, эти пробы следует рассматривать шире, поскольку они отражают функциональное состояние всего организма.

Классифицировать их можно по разным признакам: по структуре движения (приседания, бег, педалирование и пр.), по мощности работы(умеренная, субмаксимальная, максимальная), по кратности, темпу, сочетанию нагрузок (одно- и двухмоментные, комбинированные, с равномерной и переменной нагрузкой, нагрузкой нарастающей мощности), по соответствию нагрузки направленности двигательной деятельности обследуемого - специфические (например, бег для бегуна, педалирование для велосипедиста, бой с тенью для боксера и т. п.) инеспецифические (с одинаковой нагрузкой при всех видах двигательной деятельности), по используемой аппаратуре («простые и сложные»), повозможности определять функциональные сдвиги во время нагрузки («рабочие») или только в восстановительном периоде («послерабочие») и т.п.

Идеальная проба характеризуется: 1) соответствием заданной работы привычному характеру двигательной деятельности обследуемого и тем, что не требуется освоения специальных навыков; 2) достаточной нагрузкой, вызывающей преимущественно общее, а не локальное утомление, возможностью количественного учета выполненной работы, регистрации «рабочих» и «послерабочих» сдвигов; 3) возможностью применения в динамике без большой затраты времени и большого количества персонала; 4) отсутствием негативного отношения и отрицательных эмоций обследуемого; 5) отсутствием риска и болезненных ощущений.

Для сравнения результатов исследования в динамике важны: 1) стабильность и воспроизводимость (близкие показатели при повторных измерениях, если функциональное состояние обследуемого и условия обследования остаются без существенных изменений); 2) объективность (одинаковые или близкие показатели, полученные разными исследователями); 3) информативность (корреляция с истинной работоспособностью и оценкой функционального состояния в естественных условиях).

Преимущество имеют пробы с достаточной нагрузкой и количественной характеристикой выполненной работы, возможностью фиксации «рабочих» и «послерабочих» сдвигов, позволяющие охарактеризовать аэробную (отражающую транспорт кислорода) и анаэробную (способность работать в бескислородном режиме, т.е. устойчивость к гипоксии) производительность.

Противопоказанием к тестированию является любое острое, подострое заболевание либо обострение хронического, повышение температуры тела, тяжелое общее состояние.

С целью увеличения точности исследования, уменьшения доли субъективизма в оценках, возможности использования проб при массовых обследованиях важно применять современную вычислительную технику с автоматическим анализом результатов.

Для того чтобы результаты были сравнимы при динамическом наблюдении (для слежения за изменениями функционального состояния в процессе тренировки или реабилитации), необходимы одинаковые характер и модель нагрузки, одинаковые (или весьма близкие) условия внешней среды, времени суток, режима дня (сон, питание, физические нагрузки, степень общего утомления и т.п.), предварительный (до исследования) отдых не менее 30 мин, исключение дополнительных воздействий на обследуемого (интеркуррентные заболевания, прием медикаментов, нарушения режима, перевозбуждение и др.). Перечисленные условия полностью относятся и к обследованию в условиях относительного мышечного покоя.

Оценить реакцию испытуемого на нагрузку можно по показателям, отражающим состояние различных физиологических систем. Обязательным является определение вегетативных показателей, поскольку изменение функционального состояния организма больше отражается на менее устойчивом звене моторного акта - вегетативном его обеспечении. Как показали наши специальные исследования, вегетативные показатели при физических нагрузках менее дифференцированы в зависимости от направленности двигательной деятельности и уровня мастерства и больше обусловлены функциональным состоянием к моменту обследования. В первую очередь это относится к сердечнососудистой системе, деятельность которой теснейшим образом связана со всеми функциональными звеньями организма, во многом определяя его жизнедеятельность и механизмы адаптации, и поэтому в значительной степени отражает функциональное состояние организма в целом. Видимо, в связи с этим методы исследования кровообращения в клинике и спортивной медицине разработаны наиболее подробно и широко используются при любом обследовании занимающихся. При пробах с субмаксимальными и максимальными нагрузками на основании данных о газообмене и биохимических показателях оцениваются также обмен, аэробная и анаэробная работоспособность.

При выборе метода исследования определенное значение имеет направленность двигательной деятельности занимающегося и его преимущественное влияние на то или иное функциональное звено организма. Например, при тренировке, характеризующейся преимущественным проявлением выносливости, кроме исследования сердечно-сосудистой системы, обязательно определение показателей, отражающих функцию дыхания, кислородный обмен и состояние внутренней среды организма, при сложнотехнических и координационных видах спорта - состояние центральной нервной системы и анализаторов, при скоростно-силовых видах, а также в процессе реабилитации после травм и заболеваний опорно-двигательного аппарата, после заболеваний сердца - показателей кровоснабжения и сократительной способности миокарда и т.д.

Определение до и после нагрузки частоты и ритма сердечных сокращений, артериального давления, снятие ЭКГ обязательны во всех случаях. Получившую в последнее время широкое распространение (особенно при физиологических и спортивно-педагогических исслдованиях) оценку реакции на нагрузку только по пульсовой ее стоимости (например, в классическом варианте степ-теста и пробы PWC-170) нельзя признать достаточной, поскольку одна и та же ЧСС может отражать разное функциональное состояние обследуемого, например хорошее при сопряженных и неблагоприятное при разнонаправленных изменениях ЧСС и артериального давления. Одновременно с подсчетом пульса измерение артериального давления позволяет судить о взаимосвязи разных компонентов реакции, т.е. о регуляции кровообращения, а электрокардиография - о состоянии миокарда, в наибольшей степени страдающего при чрезмерной нагрузке.

Улучшение функционального состояния проявляется экономизацией реакции при стандартных нагрузках умереной интенсивности: кислородный запрос удовлетворяется при меньшем напряжении обеспечивающих систем, главным образом кровообращения и дыхания. При предельных, выполняемых до отказа нагрузках более тренированный организм способен к большей мобилизации функций, что и обусловливает способность выполнить эту нагрузку, т.е. более высокую работоспособность. При этом сдвиги в дыхании, кровообращении, внутренней среде организма могут быть весьма значительными. Однако способность к максимальной мобилизации функций тренированного организма, установленная еще B.C. Фарфелем в 1949 г., благодаря совершенной регуляции используется рационально - лишь тогда, когда предъявленные требования действительно являются максимальными. Во всех остальных случаях действует основной защитный механизм саморегуляции - тенденция к меньшему отклонению от физиологического равновесия при более целесообразной взаимосвязи сдвигов. С улучшением функционального состояния развивается способность к правильному функционированию в широком диапазоне временного изменения гомеостаза: между экономизацией и максимальной мобилизационной готовностью существует диалектическое единство.

Таким образом, при оценке реакции на физическую нагрузку решающим фактором должна быть не величина сдвигов (конечно, при условии, что они находятся в пределах допустимых физиологических колебаний), а их соотношение и соответствие выполненной работе. Совершенствование условно-рефлекторных связей, установление согласованной работы органов и систем, усиление взаимосвязей между разными звеньями функциональной системы (главным образом двигательных и вегетативных функций) при физических нагрузках - важный критерий оценки реакций.

Функциональный резерв организма тем выше, чем меньше при нагрузке степень напряжения регуляторных механизмов, чем выше экономичность и стабильность функционирования эффекторных органов и физиологических систем организма при определенных (заданных) действиях и чем выше уровень функционирования при экстремальных воздействиях.

П.Е. Гуминер и Р.Е. Мотылянекая (1979) различают три варианта регулирования: 1) относительную стабильность функций в большом диапазоне мощности, что отражает хорошее функциональное состояние, высокий уровень функциональных возможностей организма; 2) снижение показателей при повышении мощности работы, что указывает на ухудшение качества регулирования; 3) повышение сдвигов при увеличении мощности, что свидетельствует о мобилизации резервов в затрудненных условиях.

Важнейший и почти абсолютный показатель при оценке адаптации к нагрузке и тренированности - быстрота восстановления. Даже очень большие сдвиги при быстром восстановлении не могут оцениваться отрицательно.

Применяемые при врачебном обследовании функциональные пробы можно условно разделить на простые и сложные. К простым относятся пробы, выполнение которых не требует специальных приспособлений и большой затраты времени, поэтому применение их доступно в любых условиях (приседания, прыжки, бег на месте). Сложные пробы выполняются с помощью специальных приспособлений и аппаратов (велоэргометр, третбан, гребной станок и пр.).

Простые пробы (Котова - Демина, Белоковского, Серкина - Иониной, Шатохина, комбинированная проба Летунова)

Они делятся на одно- двухмоментные и комбинированные. Первые характеризуются однократной нагрузкой - 20 приседаний, бег на месте в темпе 180 шагов/мин в течение 2 и 3 мин (проба Котова Демина и др.). При двух- и трехмоментных пробах нагрузка выполняется повторно с небольшими интервалами. При этом нагрузки могут быть одинаковыми (например, повторный бег на месте в течение 10 с - проба Белоковского) или различными, как при пробе Серкина и Иониной (поднимание гири, бег на месте в течение 15 с с максимальной интенсивностью и задержкой дыхания), пробе Пашона - Мартине (сочетание ортопробы с 20 приседаниями), пробе Шатохина и соавт. (сочетание ортопробы с Гарвардским степ-тестом и др.).

Невозможность точного учета выполненной работы и сравнительно небольшая нагрузка ограничивают использование этих проб во врачебно-спортивной практике, главным образом при массовых исследованиях, но при соблюдении строго одинаковых условий и они могут дать определенную информацию.

При хорошем функциональном состоянии обследуемого ЧСС после 20 приседаний увеличивается не более чем до 78-110 уд/мин, систолическое артериальное давление - до 120-140 мм рт. ст. при снижении диастолического на 5-10 мм, восстановление до исходных величин происходит за 2-5 мин, при 3-минутном беге на месте ЧСС увеличивается на 50-70% по сравнению с исходным уровнем, систолическое артериальное давление увеличивается на 15-40 мм.рт.ст., а диастолическое уменьшается на 5-20 мм.рт.ст., востановительный период продолжается 3-4 мин. У слаботренированных лиц сдвиги более значительны, восстановление затягивается.

Комплексный анализ данных врачебного обследования, результатов применения инструментальных методов исследования и материалов, полученных при проведении функциональных проб, позволяют объективно оценить готовность организма спортсмена к соревновательной деятельности.

С помощью функциональных проб, которые выполняются как в лабораторных условиях (в кабинете функциональной диагностики), так и непосредственно во время тренировок в спортивных залах и на стадионах, проверяются общие и специфические адаптационные возможности организма спортсмена. По результатам тестирования можно определить функциональное состояние организма в целом, его адаптационные возможности в данный момент.

Тестирование позволяет выявлять функциональные резервы организма, его общую физическую работоспособность. Все материалы медицинского тестирования рассматриваются не изолированно, а комплексно со всеми другими медицинскими критериями. Только комплексная оценка медицинских критериев тренированности позволяет надежно судить об эффективности тренировочного процесса у данного спортсмена.

Функциональные пробы начали применяться в спортивной медицине в начале ХХ века.

Постепенно арсенал проб расширялся за счет новых тестов. Основными задачами функциональной диагностики в спортивной медицине являются изучение адаптации организма к тем или иным воздействиям и изучение восстановительных процессов после прекращения воздействия. Из этого следует, что тестирование в общем виде идентично исследованию «черного ящика», применяемому в кибернетике для изучения функциональных свойств систем регулирования. Этим термином условно обозначают любой объект, функциональные свойства которого неизвестны или известны недостаточно. «Черный ящик» имеет ряд входов и ряд выходов. Для изучения функциональных свойств такого «черного ящика» на вход его подается воздействие, характер которого известен. Под влиянием входного воздействия на выходе «черного ящика» возникают ответные сигналы. Сопоставление входных сигналов с выходными позволяет оценить функциональное состояние изучаемой системы, условно обозначенной «черный ящик». При идеальной адаптации характер входных и выходных сигналов идентичен. Однако в действительности, и особенно при исследовании биологических систем, сигналы, передаваемые через «черный ящик», искажаются. По степени искажения сигнала в процессе прохождения его через «черный ящик» можно судить о функциональном состоянии изучаемой системы или комплекса систем. Чем большими будут эти искажения, тем хуже функциональное состояние системы, и наоборот.

На характер передачи сигнала по системам «черного ящика» важное влияние оказывают побочные воздействия, которые в технической кибернетике называют «шумом». Чем значительнее «шум», тем менее эффективно будет исследование функциональных свойств «черного ящика», изучаемых путем сопоставления входных и выходных сигналов.

Остановимся на характеристике требований, которые следует предъявлять в процессе тестирования спортсмена к: 1) входным воздействиям, 2) выходным сигналам и 3) к «шуму».

Общим требованием к входным воздействиям является выражение их в количественных физических величинах. Так, например, если в качестве входного воздействия используется физическая нагрузка, то мощность ее должна выражаться в точных физических величинах (ваттах, кгм/мин и др.). Менее надежна характеристика входного воздействия, если она выражается в количестве приседаний, в частоте шагов при беге на месте, в подскоках и др.

Оценка реакции организма на то или иное входное воздействие ведется по данным измерения показателей, характеризующих деятельность той или иной системы организма человека. Обычно в качестве выходных сигналов (показателей) используются наиболее информативные физиологические величины, исследования которых представляют наименьшие трудности (например, ЧСС, частота дыхания, артериальное давление). Для объективной оценки результатов тестирования необходимо, чтобы выходная информация выражалась в количественных физиологических величинах.

Менее информативной является оценка результатов тестирования по данным качественного описания динамики выходных сигналов. При этом имеется в виду описательная характеристика результатов проведения функциональной пробы (например, «частота пульса быстро восстанавливается» или «частота пульса медленно восстанавливается»).

И, наконец, о некоторых требованиях к «шуму».

К «шумам» при проведении функциональных проб относится субъективное отношение испытуемого к процедуре тестирования. Особенно важна мотивация при проведении максимальных тестов, когда от испытуемого требуется выполнять работу предельной интенсивности или длительности. Так, например, предлагая спортсмену выполнить нагрузку в виде 15-секундного бега на месте в максимальном темпе, мы никогда не можем быть уверены в том, что нагрузка действительно выполнялась с максимальной интенсивностью. Это зависит от желания спортсмена развить предельную для себя интенсивность нагрузки, его настроения и других факторов.

Классификация функциональных проб I. По характеру входного воздействия.

Различают следующие виды входных воздействий, используемые при функциональной диагностике: а) физическая нагрузка, б) изменение положения тела в пространстве, в) натуживание, г) изменение газового состава вдыхаемого воздуха, д) введение медикаментозных средств и др.

Наиболее часто в качестве входного воздействия применяется физическая нагрузка, формы ее выполнения многообразны. Сюда относятся простейшие формы задавания физической нагрузки, не требующие специальной аппаратуры: приседание (проба Мартинэ), подскоки (проба ГЦИФКа), бег на месте и др. В некоторых пробах, проводимых вне лабораторий, в качестве нагрузки используется естественный бег (проба с повторными нагрузками).

Наиболее часто нагрузка в тестах задается с помощью велоэргометров.

Велоэргометры - это сложные технические приборы, в которых предусмотрено произвольное изменение сопротивлению вращения педалей. Сопротивление вращению педалей задается экспериментатором.

Еще более сложным техническим прибором является «бегущая дорожка», или тредбан. С помощью этого прибора имитируется естественный бег спортсмена.

Различная интенсивность мышечной работы на тредбанах задается двумя путями.

Первый из них состоит в изменении скорости движения «бегущей дорожки». Чем выше скорость, выражаемая в метрах в секунду, тем выше интенсивность физической нагрузки. Однако на портативных тредбанах увеличение интенсивности нагрузки достигается не столько за счет изменения скорости движения «бегущей дорожки», сколь за счет увеличения угла наклона ее по отношению к горизонтальной плоскости. В последнем случае имитируется бег в гору. Точный количественный учет нагрузки при этом менее универсален; требуется указывать не только скорость движения «бегущей дорожки», но и угол наклона ее по отношению к горизонтальной плоскости. Оба рассмотренных прибора могут применяться при проведении различных функциональных проб.

При тестировании можно применять неспецифические и специфические формы воздействия на организм.

Принято считать, что различные виды мышечной работы, задаваемые в лабораторных условиях, относятся к неспецифическим формам воздействия. К специфическим же формам воздействия относятся те, которые характерны для локомоций в данном конкретном виде спорта: бой с тенью у боксера, броски чучела у борцов и т.д. Однако такое подразделение в значительной степени условно, так что реакция висцеральных систем организма на физическую нагрузку определяется главным образом ее интенсивностью, а не формой. Специфические пробы полезны для оценки эффективности навыков, приобретенных в процессе тренировки.

Изменение положения тела в пространстве - одно из важных возмущающих воздействий, применяемых при ортоклиностатических пробах. Реакция, развивающаяся под влиянием ортостатических воздействий, изучается в ответ как на активное, так и на пассивное изменение положение тела в пространстве предполагает, что испытуемый из горизонтального положения переходит в вертикальное положение, т.е. встает.

Этот вариант ортостатической пробы недостаточно валиден, так как наряду с изменением тела в пространстве испытуемый выполняет определенную мышечную работу, связанную с процедурой вставания. Однако достоинство пробы - ее простота.

Пассивная ортостатическая проба проводится с использованием поворотного стола. Плоскость этого стола может изменяться под любым углом к горизонтальной плоскости экспериментатором. Испытуемый при этом не выполняем никакой мышечной работы. В этой пробе мы имеем дело с «чистой формой» воздействия на организм изменения положения тела в пространстве.

В качестве входного воздействия для определения функционального состояния организма может применяться натуживание. Эта процедура выполняется в двух вариантах. В первом - процедура натуживания количественно не оценивается (проба Вальсальвы). Второй вариант предусматривает дозированное натуживание.

Оно обеспечивается с помощью манометров, в которые производит выдох испытуемый.

Показания такого манометра практически соответствуют величине внутригрудного давления. Величина развиваемого давления при таком контролированном натуживании дозируется врачом.

Изменение газового состава вдыхаемого воздуха в спортивной медицине чаще всего заключается в уменьшении напряжения кислорода во вдыхаемом воздухе. Это так называемые гипоксемические пробы. Степень уменьшения напряжения кислорода дозируется врачом в соответствии с целями исследования. Гипоксемические пробы в спортивной медицине чаще всего применяются для изучения устойчивости к гипоксии, которая может наблюдаться при проведении соревнований и тренировок в среднегорье и высокогорье.

Введение лекарственных веществ в качестве функциональной пробы используется в спортивной медицине, как правило, с целью дифференциальной диагностики. Так, например, для объективной оценки механизма возникновения систолического шума испытуемому предлагается вдохнуть пары амилнитрита. Под влиянием такого воздействия изменяется режим работы сердечнососудистой системы и характер шума изменяется. Оценивая эти изменения, врач может говорить о функциональной или об органической природе систолического шума у спортсменов.

II. По типу выходного сигнала.

Это связано с тем, что сердечнососудистая система весьма тонко реагирует на самые разнообразные виды воздействий на организм человека.

Система внешнего дыхания является второй по частоте использования ее при функциональной диагностике в спорте. Причины выбора этой системы те же, что и приведенные выше для сердечнососудистой системы. Несколько реже в качестве показателей функционального состояния организма исследуются другие его системы: нервная, нервно-мышечный аппарат, система крови и др.

III. По времени исследования.

Функциональные пробы можно разделить в зависимости от того, когда исследуются реакции организма на различные воздействия, либо непосредственно во время воздействия, либо сразу после прекращения воздействия. Так, например, с помощью электрокардиографа можно регистрировать ЧСС на протяжении всего времени, в течение которого испытуемый выполняет физическую нагрузку.

Развитие современной медицинской техники позволяет непосредственно изучать реакцию организма на то или иное воздействие. И это служит важной информацией о диагностике работоспособности и тренированности.

Существует более 100 функциональных проб, однако в настоящее время применяется весьма ограниченный, наиболее информативный круг спортивно- медицинских тестов. Рассмотрим некоторые из них.

Проба Летунова. Проба Летунова применяется как основной нагрузочный тест во многих врачебно-физкультурных диспансерах. Проба Летунова по замыслу авторов предназначалась для оценки адаптации организма спортсмена к скоростной работе и работе на выносливость.

При проведении пробы испытуемый выполняет последовательно три нагрузки. В первой делается 20 приседаний, выполняемых за 30 с. Вторая нагрузка выполняется через 3 мин после первой. Она состоит в 15-секундном беге на месте, выполняемом в максимальном темпе. И, наконец, через 4 мин выполняется третья нагрузка - трехминутный бег на месте в темпе 180 шагов в 1 мин. После окончания каждой нагрузки у испытуемого регистрируется восстановление ЧСС и АД. Регистрация этих данных ведется на протяжении всего периода отдыха между нагрузками: 3 мин после третьей нагрузки; 4 мин после второй нагрузки; 5 мин после третьей нагрузки. Пульс считается по 10-секундным интервалам.

Гарвардский степ-тест. Тест разработан в Гарвардском университете в США в 1942 г. С помощью Гарвардского степ-теста количественно оцениваются восстановительные процессы после дозированной мышечной работы. Таким образом, общая идея Гарвардского степ-теста не отличается от пробы С.П. Летунова.

При Гарвардском степ-тесте физическая нагрузка задается в виде восхождений на ступеньку. Для взрослых мужчин высота ступеньки принимается равной 50 см, для взрослых женщин - 43 см. Испытуемому предлагается на протяжении 5 мин совершать восхождения на ступеньку с частотой 30 раз в 1 мин. Каждое восхождение и спуск слагается из 4 двигательных компонентов: 1 - подъем одной ноги на ступеньку, 2 - испытуемый встает на ступеньку двумя ногами, принимая вертикальное положение, 3 - опускает на пол ногу, с которой начал восхождение, и 4 - опускает другую ногу на пол. Для строго дозирования частоты восхождений на ступеньку и спуска с нее используется метроном, частоту которого устанавливают равной 120 уд/мин. В этом случае каждое движение будет соответствовать одному удару метронома.

Тест PWC170. Этот тест был разработан в Каролинском университете в Стокгольме Шестрандом в 50-х годах. Тест предназначен для определения физической работоспособности спортсменов. Наименование PWC происходит от первых букв английского термина, обозначающего физическую работоспособность (Physikal Working Capacity).

Физическая работоспособность в тесте PWC170 выражается в величинах той мощности физической нагрузки, при которой ЧСС достигает 170 уд/мин. Выбор именно этой частоты основан на следующих двух положениях. Первое заключается в том, что зона оптимального функционирования кардиореспираторной системы ограничивается диапазоном пульса от 170 до 200 уд/мин. Таким образом, с помощью этого теста можно установить ту интенсивность физической нагрузки, которая «выводит» деятельность сердечнососудистой системы, а вместе с ней и всей кардиореспираторной системы в область оптимального функционирования. Второе положение базируется на том, что взаимосвязь между ЧСС и мощностью выполняемой физической нагрузки имеет линейный характер у большинства спортсменов, вплоть до пульса равного 170 уд/ мин. При более высокой частоте пульса линейный характер между ЧСС и мощностью физической нагрузки нарушается.

Велоэргометрическая проба. Шестранд для определения величины PWC 170 задавал испытуемым на велоэргометре ступенеобразную, увеличивающуюся по мощности физическую нагрузку, вплоть до ЧСС равной 170 уд/мин. При такой форме тестирования испытуемый выполнял 5 или 6 различных по мощности нагрузок.

Однако такая процедура тестирования была весьма обременительной для испытуемого. Она занимала много времени, так как каждая нагрузка выполнялась в течение 6 мин. Все это не способствовало широкому распространению теста.

В 60-х годах величину PWC170 начали определять более простым способом, используя для этого две или три нагрузки умеренной мощности.

Тест PWC170 применяется для обследования высококвалифицированных спортсменов. Вместе с тем он может применяться для изучения индивидуальной работоспособности у начинающих и у юных спортсменов.

Варианты пробы PWC170 со специфическими нагрузками. Большие возможности представляют варианты теста PWC170, в которых велоэргометрические нагрузки заменены другими видами мышечной работы, по своей двигательной структуре аналогичными нагрузками, применяемыми в естественных условиях спортивной деятельности.

Проба с использованием бега основана на применении в качестве нагрузки легкоатлетического бега. Достоинства теста - методическая простота, возможность получения данных об уровне физической работоспособности с помощью достаточно специфических для представителей многих видов спорта нагрузок - бега. Тест не требует максимальных усилий от спортсмена, он может проводиться в любых условиях, в которых возможен гладкий легкоатлетический бег (например, бег на стадионе).

Проба с использованием велосипеда проводится в естественных условиях тренировок велосипедистов на треке или шоссе. В качестве физических нагрузок используются два заезда на велосипеде с умеренной скоростью.

Проба с использованием плавания также методически проста. Она позволяет оценивать физическую работоспособность с помощью специфических для пловцов, пятиборцев и ватерполистов нагрузок - плавания.

Проба с использованием бега на лыжах целесообразна для исследования лыжников, биатлонистов и двоеборцев. Тест проводится на равнинной местности, защищенной от ветра лесом или кустарником. Бег лучше выполнять на заранее проложенной лыжне - замкнутому кругу длиной в 200-300 м, что позволяет корректировать скорость движения спортсмена.

Проба с использованием гребли предложена в 1974 г. В.С. Фарфелем с сотрудниками. Физическая работоспособность оценивается в естественных условиях при гребле на академических судах, гребле на байдарке или каноэ (в зависимости от узкой специализации спортсмена) с помощью телепульсометрии.

Проба с использованием бега на коньках у спортсменов-фигуристов проводится непосредственно на обычной тренировочной площадке. Спортсмену предлагается выполнить «восьмерку» (на стандартном катке полная «восьмерка» равняется 176 м) - элемент наиболее простой и характерный для фигуристов.

Определение максимального потребления кислорода. Оценка максимальной аэробной мощности осуществляется путем определения максимального потребления кислорода (МПК). Эту величину рассчитывают с помощью различных тестов, при которых достигается индивидуально максимальный транспорт кислорода (прямое определение МПК). Наряду с этим о величине МПК судят на основании косвенных расчетов, которые основываются на данных, полученных в процессе выполнения спортсменом непредельных нагрузок (непрямое определение МПК).

Величина МПК является одним из важнейших параметров организма спортсмена, с помощью которого может быть наиболее точно охарактеризована величина общей физической работоспособности спортсмена. Исследование этого показателя особенно важно для оценки функционального состояния организма спортсменов, тренирующихся на выносливость, или спортсменов, у которых тренировке выносливости придается большое значение. У такого рода спортсменов наблюдения за изменениями МПК могут оказать существенную помощь в оценке уровня тренированности.

Абсолютным критерием достижения испытуемым кислородного «потолка» является наличие плато на графике зависимости величины потребления кислорода от мощности физической нагрузки. Достаточно убедительным является также фиксация замедления роста потребления кислорода при продолжении возрастания мощности физической нагрузки.

Наряду с безусловным критерием существуют косвенные критерии достижения МПК.

К их числу относится увеличение содержания лактата в крови свыше 70-80 мг%.

ЧСС при этом достигает 185 - 200 уд/мин, дыхательный коэффициент превышает 1.

Пробы с натуживанием. Натуживание как способ диагностики известно очень давно. Достаточно указать на пробу с натуживанием, которую предложил итальянский врач Вальсальва еще в 1704 г. В 1921 г. Флэк изучал влияние натуживания на организм путем измерения ЧСС. Для дозирования силы натуживания применяются любые манометрические системы, соединенные с мундштуком, в который выполняет выдох испытуемый. В качестве манометра можно использовать, например, прибор для измерения АД, к манометру которого резиновым шлангом присоединен мундштук. Тест состоит в следующем: спортсмену предлагают сделать глубокий вдох, а затем имитируется выдох для поддержания давления в манометре равного 40 мм рт. ст. Испытуемый должен продолжать дозированное натуживание «до отказа».

Во время этой процедуры по 5-секундным интервалам фиксируется пульс.

Регистрируется также время, в течение которого испытуемый был в состоянии выполнять работу.

В нормальных условиях учащение пульса по сравнению с исходными данными продолжается примерно 15 с, затем ЧСС стабилизируется. При недостаточном качестве регулирования сердечной деятельности у спортсменов с повышенной реактивностью ЧСС может повышаться на протяжении всего теста. У хорошо тренированных спортсменов, адаптированных к натуживанию, реакция на повышение внутригрудного давления выражена незначительно.

Ортостатическая проба. Идея использовать изменение положения тела в пространстве в качестве входного воздействия для исследования функционального состояния, по-видимому, принадлежит Шеллонгу. Эта проба позволяет получить важную информацию во всех тех видах спорта, в которых элементом спортивной деятельности является изменение положения тела в пространстве. Сюда относятся спортивная гимнастика, художественная гимнастика, акробатика, прыжки на батуте, прыжки в воду, прыжки в высоту и с шестом и т.д. Во всех этих видах ортостатическая устойчивость является необходимым условием спортивной работоспособности. Обычно под влиянием систематических тренировок ортостатическая устойчивость повышается.

Проведение активной ортостатической пробы заключается в следующем: испытуемый находится в горизонтальном положении, при этом у него многократно подсчитывают пульс и измеряют АД. На основе полученных данных определяют средние исходные величины. Далее спортсмен встает и находится в вертикальном положении в течение 10 мин в ненапряженной позе. Сразу же после перехода в вертикальное положение снова регистрируют ЧСС и АД. Эти же величины регистрируют затем каждую минуту. Реакцией на ортостатическую пробу является учащение пульса. Благодаря этому минутный объем кровотока незначительно снижается. У хорошо тренированных спортсменов учащение пульса относительно невелико и колеблется в пределах от 5 до 15 уд/мин. Систолическое АД либо сохраняется неизменным, либо несколько снижается (на 2 -6 мм рт. ст.).

Диастолическое АД увеличивается на 10 - 15% по отношению к его величине, когда испытуемый находится в горизонтальном положении. Если на протяжении 10- минутного исследования систолическое АД приближается к исходным величинам, то диастолическое АД остается повышенным.

Проба с повторными нагрузками. Существенным дополнением к пробам, проводимым в условиях кабинета врача, служат исследования спортсмена непосредственно в условиях тренировки. Это позволяет выявить реакцию организма спортсмена на нагрузки, свойственные избранному виду спорта, оценить его работоспособность в привычных условиях. К числу таких тестов относится проба с повторными специфическими нагрузками. Тестирование проводится совместно врачам и тренером. Оценка результатов тестирования ведется по показателям работоспособности (тренером) и адаптации к нагрузке (врачом). О работоспособности судят по результативности выполнения упражнения (например, по времени пробегания того или иного отрезка), а об адаптации по изменениям ЧСС, дыхания и АД после каждого повторения нагрузки.

Функциональные пробы, применяемые в спортивной медицине, могут использоваться при врачебно-педагогических наблюдениях для анализа тренировочного микроцикла. Пробы проводятся ежедневно в одно и то же время, лучше всего утром, до тренировки. В этом случае можно судить о степени восстановления после тренировочных занятий предыдущего дня. С этой целью рекомендуется проводить ортопробу по утрам, подсчитывая пульс в положении лежа (еще до подъема с постели), а затем стоя. При необходимости оценить тренировочный день ортостатическая проба выполняется утром и вечером.

I. По характеру входного воздействия.

Наиболее часто в качестве входного воздействия применяется формы ее выполнения многообразны. Сюда относятся простейшие формы задавания физической нагрузки, не требующие специальной аппаратуры: приседание (проба Мартинэ), подскоки (проба ГЦИФКа), бег на месте и др. В некоторых пробах, проводимых вне лабораторий, в качестве нагрузки используется естественный бег (проба с повторными нагрузками).

Наиболее часто нагрузка в тестах задается с помощью велоэргометров. Велоэргометры - это сложные технические приборы, в которых предусмотрено произвольное изменение сопротивлению вращения педалей. Сопротивление вращению педалей задается экспериментатором.

Еще более сложным техническим прибором является "бегущая дорожка", или тредбан. С помощью этого прибора имитируется естественный бег спортсмена. Различная интенсивность мышечной работы на тредбанах задается двумя путями. Первый из них состоит в изменении скорости движения "бегущей дорожки". Чем выше скорость, выражаемая в метрах в секунду, тем выше интенсивность физической нагрузки. Однако на портативных тредбанах увеличение интенсивности нагрузки достигается не столько за счет изменения скорости движения "бегущей дорожки", сколь за счет увеличения угла наклона ее по отношению к горизонтальной плоскости. В последнем случае имитируется бег в гору. Точный количественный учет нагрузки при этом менее универсален; требуется указывать не только скорость движения "бегущей дорожки", но и угол наклона ее по отношению к горизонтальной плоскости. Оба рассмотренных прибора могут применяться при проведении различных функциональных проб.

При тестировании можно применять неспецифические и специфические формы воздействия на организм.

Изменение положения тела в пространстве - одно из важных возмущающих воздействий, применяемых при ортоклиностатических пробах. Реакция, развивающаяся под влиянием ортостатических воздействий, изучается в ответ как на активное, так и на пассивное изменение положение тела в пространстве предполагает, что испытуемый из горизонтального положения переходит в вертикальное положение, т.е. встает.

Пассивная ортостатическая проба проводится с использованием поворотного стола. Плоскость этого стола может изменяться под любым углом к горизонтальной плоскости экспериментатором. Испытуемый при этом не выполняем никакой мышечной работы. В этой пробе мы имеем дело с "чистой формой" воздействия на организм изменения положения тела в пространстве.

В качестве входного воздействия для определения функционального состояния организма может применяться натуживание . Эта процедура выполняется в двух вариантах. В первом - процедура натуживания количественно не оценивается (проба Вальсальвы). Второй вариант предусматривает дозированное натуживание. Оно обеспечивается с помощью манометров, в которые производит выдох испытуемый. Показания такого манометра практически соответствуют величине внутригрудного давления. Величина развиваемого давления при таком контролированном натуживании дозируется врачом.

Изменение газового состава вдыхаемого воздуха в спортивной медицине чаще всего заключается в уменьшении напряжения кислорода во вдыхаемом воздухе. Это так называемые гипоксемические пробы. Степень уменьшения напряжения кислорода дозируется врачом в соответствии с целями исследования. Гипоксемические пробы в спортивной медицине чаще всего применяются для изучения устойчивости к гипоксии, которая может наблюдаться при проведении соревнований и тренировок в среднегорье и высокогорье.

Введение лекарственных веществ в качестве функциональной пробы используется в спортивной медицине, как правило, с целью дифференциальной диагностики. Так, например, для объективной оценки механизма возникновения систолического шума испытуемому предлагается вдохнуть пары амилнитрита. Под влиянием такого воздействия изменяется режим работы сердечно-сосудистой системы и характер шума изменяется. Оценивая эти изменения, врач может говорить о функциональной или об органической природе систолического шума у спортсменов.

По типу выходного сигнала.

В первую очередь пробы могут быть разделены в зависимости от того, какая система организма человека используется для оценки реакции на тот или иной тип входного воздействия. Чаще всего в применяемых в спортивной медицине функциональных пробах исследуются те или иные показатели сердечно-сосудистой системы . Это связано с тем, что сердечно-сосудистая система весьма тонко реагирует на самые разнообразные виды воздействий на организм человека.

Система внешнего дыхания является второй по частоте использования ее при функциональной диагностике в спорте. Причины выбора этой системы те же, что и приведенные выше для сердечно-сосудистой системы. Несколько реже в качестве показателей функционального состояния организма исследуются другие его системы: нервная, нервно-мышечный аппарат, система крови и др.

По времени исследования.

Функциональные пробы можно разделить в зависимости от того, когда исследуются реакции организма на различные воздействия - либо непосредственно во время воздействия, либо сразу после прекращения воздействия. Так, например, с помощью электрокардиографа можно регистрировать ЧСС на протяжении всего времени, в течение которого испытуемый выполняет физическую нагрузку.

Существует более 100 функциональных проб, однако в настоящее время применяется весьма ограниченный, наиболее информативный круг спортивно-медицинских тестов. Рассмотрим некоторые из них.

Проба Летунова . Проба Летунова применяется как основной нагрузочный тест во многих врачебно-физкультурных диспансерах. Проба Летунова по замыслу авторов предназначалась для оценки адаптации организма спортсмена к скоростной работе и работе на выносливость.

Гарвардский степ-тест . Тест разработан в Гарвардском университете в США в 1942 г. С помощью Гарвардского степ-теста количественно оцениваются восстановительные процессы после дозированной мышечной работы. Таким образом, общая идея Гарвардского степ-теста не отличается от пробы С.П. Летунова.

Тест PWC 170 . Этот тест был разработан в Каролинском университете в Стокгольме Шестрандом в 50-х годах. Тест предназначен для определения физической работоспособности спортсменов. Наименование PWC происходит от первых букв английского термина, обозначающего физическую работоспособность (Physikal Working Capacity).

Физическая работоспособность в тесте PWC 170 выражается в величинах той мощности физической нагрузки, при которой ЧСС достигает 170 уд/мин. Выбор именно этой частоты основан на следующих двух положениях. Первое заключается в том, что зона оптимального функционирования кардиореспираторной системы ограничивается диапазоном пульса от 170 до 200 уд/мин. Таким образом, с помощью этого теста можно установить ту интенсивность физической нагрузки, которая "выводит" деятельность сердечно-сосудистой системы, а вместе с ней и всей кардиореспираторной системы в область оптимального функционирования. Второе положение базируется на том, что взаимосвязь между ЧСС и мощностью выполняемой физической нагрузки имеет линейный характер у большинства спортсменов, вплоть до пульса равного 170 уд/ мин. При более высокой частоте пульса линейный характер между ЧСС и мощностью физической нагрузки нарушается.

Велоэргометрическая проба . Шестранд для определения величины PWC 170 задавал испытуемым на велоэргометре ступенеобразную, увеличивающуюся по мощности физическую нагрузку, вплоть до ЧСС равной 170 уд/мин. При такой форме тестирования испытуемый выполнял 5 или 6 различных по мощности нагрузок. Однако такая процедура тестирования была весьма обременительной для испытуемого. Она занимала много времени, так как каждая нагрузка выполнялась в течение 6 мин. Все это не способствовало широкому распространению теста.

В 60-х годах величину PWC 170 начали определять более простым способом, используя для этого две или три нагрузки умеренной мощности.

Тест PWC 170 применяется для обследования высококвалифицированных спортсменов. Вместе с тем он может применяться для изучения индивидуальной работоспособности у начинающих и у юных спортсменов.

Варианты пробы PWC 170 . Большие возможности представляют варианты теста PWC 170 , в которых велоэргометрические нагрузки заменены другими видами мышечной работы, по своей двигательной структуре аналогичными нагрузками, применяемыми в естественных условиях спортивной деятельности.

Проба с использованием бега основана на применении в качестве нагрузки легкоатлетического бега. Достоинства теста - методическая простота, возможность получения данных об уровне физической работоспособности с помощью достаточно специфических для представителей многих видов спорта нагрузок - бега. Тест не требует максимальных усилий от спортсмена, он может проводиться в любых условиях, в которых возможен гладкий легкоатлетический бег (например, бег на стадионе).

Проба с использованием велосипеда проводится в естественных условиях тренировок велосипедистов на треке или шоссе. В качестве физических нагрузок используются два заезда на велосипеде с умеренной скоростью.

Проба с использованием плавания также методически проста. Она позволяет оценивать физическую работоспособность с помощью специфических для пловцов, пятиборцев и ватерполистов нагрузок - плавания.

Проба с использованием бега на лыжах целесообразна для исследования лыжников, биатлонистов и двоеборцев. Тест проводится на равнинной местности, защищенной от ветра лесом или кустарником. Бег лучше выполнять на заранее проложенной лыжне - замкнутому кругу длиной в 200-300 м, что позволяет корректировать скорость движения спортсмена.

Проба с использованием гребли предложена в 1974 г.В.С. Фарфелем с сотрудниками. Физическая работоспособность оценивается в естественных условиях при гребле на академических судах, гребле на байдарке или каноэ (в зависимости от узкой специализации спортсмена) с помощью телепульсометрии.

Проба с использованием бега на коньках у спортсменов-фигуристов проводится непосредственно на обычной тренировочной площадке. Спортсмену предлагается выполнить "восьмерку" (на стандартном катке полная "восьмерка" равняется 176 м) - элемент наиболее простой и характерный для фигуристов.

Определение максимального потребления кислорода . Оценка максимальной аэробной мощности осуществляется путем определения максимального потребления кислорода (МПК). Эту величину рассчитывают с помощью различных тестов, при которых достигается индивидуально максимальный транспорт кислорода (прямое определение МПК). Наряду с этим о величине МПК судят на основании косвенных расчетов, которые основываются на данных, полученных в процессе выполнения спортсменом непредельных нагрузок (непрямое определение МПК).

В настоящее время в соответствии с рекомендациями Всемирной организации здравоохранения принята методика определения МПК, которая состоит в том, что испытуемый выполняет ступенеобразно повышающуюся по мощности физическую нагрузку вплоть до момента, когда он не в состоянии продолжать мышечную работу. Нагрузка задается либо с помощью велоэргометра, либо на тредбане. Абсолютным критерием достижения испытуемым кислородного "потолка" является наличие плато на графике зависимости величины потребления кислорода от мощности физической нагрузки. Достаточно убедительным является также фиксация замедления роста потребления кислорода при продолжении возрастания мощности физической нагрузки.

Наряду с безусловным критерием существуют косвенные критерии достижения МПК. К их числу относится увеличение содержания лактата в крови свыше 70-80мг%. ЧСС при этом достигает 185 - 200 уд/мин, дыхательный коэффициент превышает 1.

Пробы с натуживанием . Натуживание как способ диагностики известно очень давно. Достаточно указать на пробу с натуживанием, которую предложил итальянский врач Вальсальва еще в 1704 г. В 1921 г. Флэк изучал влияние натуживания на организм путем измерения ЧСС. Для дозирования силы натуживания применяются любые манометрические системы, соединенные с мундштуком, в который выполняет выдох испытуемый. В качестве манометра можно использовать, например, прибор для измерения АД, к манометру которого резиновым шлангом присоединен мундштук. Тест состоит в следующем: спортсмену предлагают сделать глубокий вдох, а затем имитируется выдох для поддержания давления в манометре равного 40 мм рт. ст. Испытуемый должен продолжать дозированное натуживание "до отказа". Во время этой процедуры по 5-секундным интервалам фиксируется пульс. Регистрируется также время, в течение которого испытуемый был в состоянии выполнять работу.

Ортостатическая проба . Идея использовать изменение положения тела в пространстве в качестве входного воздействия для исследования функционального состояния, по-видимому, принадлежит Шеллонгу. Эта проба позволяет получить важную информацию во всех тех видах спорта, в которых элементом спортивной деятельности является изменение положения тела в пространстве. Сюда относятся спортивная гимнастика, художественная гимнастика, акробатика, прыжки на батуте, прыжки в воду, прыжки в высоту и с шестом и т.д. Во всех этих видах ортостатическая устойчивость является необходимым условием спортивной работоспособности. Обычно под влиянием систематических тренировок ортостатическая устойчивость повышается.

Ортостатическая проба по Шеллонгу относится к активным пробам. В ходе пробы испытуемый при переходе из горизонтального в вертикальное положение активно встает. Реакция на вставание изучается путем регистрации ЧСС и величин АД. Проведение активной ортостатической пробы заключается в следующем: испытуемый находится в горизонтальном положении, при этом у него многократно подсчитывают пульс и измеряют АД. На основе полученных данных определяют средние исходные величины. Далее спортсмен встает и находится в вертикальном положении в течение 10 мин в ненапряженной позе. Сразу же после перехода в вертикальное положение снова регистрируют ЧСС и АД. Эти же величины регистрируют затем каждую минуту. Реакцией на ортостатическую пробу является учащение пульса. Благодаря этому минутный объем кровотока незначительно снижается. У хорошо тренированных спортсменов учащение пульса относительно невелико и колеблется в пределах от 5 до 15 уд/мин. Систолическое АД либо сохраняется неизменным, либо несколько снижается (на 2 -6 мм рт. ст). Диастолическое АД увеличивается на 10 - 15% по отношению к его величине, когда испытуемый находится в горизонтальном положении. Если на протяжении 10-минутного исследования систолическое АД приближается к исходным величинам, то диастолическое АД остается повышенным.

Существенным дополнением к пробам, проводимым в условиях кабинета врача, служат исследования спортсмена непосредственно в условиях тренировки. Это позволяет выявить реакцию организма спортсмена на нагрузки, свойственные избранному виду спорта, оценить его работоспособность в привычных условиях. К числу таких тестов относится проба с повторными специфическими нагрузками. Тестирование проводится совместно врачам и тренером. Оценка результатов тестирования ведется по показателям работоспособности (тренером) и адаптации к нагрузке (врачом). О работоспособности судят по результативности выполнения упражнения (например, по времени пробегания того или иного отрезка), а об адаптации по изменениям ЧСС, дыхания и АД после каждого повторения нагрузки.

Целью тестирования на занятиях физической культурой и спортом является оценка функционального состояния систем организма и уровня физической работоспособности (тренированности).

Под тестированием следует понимать реакцию отдельных систем и органов на определенные воздействия (характер, тип и выраженность этой реакции). Оценка результатов тестирования может быть как качественной, так и количественной.

Для оценки функционального состояния организма могут быть использованы различные функциональные пробы.
1. Пробы с дозированной физической нагрузкой: одно-, двух-, трех- и четырехмоментные.
2. Пробы с изменением положения тела в пространстве: ортостатическая, клиностатическая, клиноортостатическая.
3. Пробы с изменением внутригрудного и внутрибрюшного давления: проба с натуживанием (Вальсальвы).
4. Гипоксемические пробы: пробы с вдыханием смесей, содержащих различное соотношение кислорода и углекислоты, задержка дыхания и другие.
5. Фармакологические, алиментарные, температурные и др.

Помимо этих функциональных проб используются также специфические пробы с нагрузкой, характерной для каждого вида двигательной деятельности.

Физическая работоспособность - интегральный показатель, позволяющий судить о функциональном состоянии различных систем организма и, в первую очередь, о производительности аппарата кровообращения и дыхания. Она прямо пропорциональна количеству внешней механической работы, выполняемой с высокой интенсивностью.

Для определения уровня физической работоспособности могут быть использованы тесты с максимальной и субмаксимальной нагрузкой: максимальное потребление кислорода (МПК), PWC 170 , Гарвардский степ-тест и др.

Алгоритм выполнения задания: студенты, объединившись попарно, выполняют нижеперечисленные методики, анализируют результаты, делают выводы по результатам тестирования и разрабатывают рекомендации по оптимизации работоспособности. Перед выполнением заданий проработать терминологию (см. словарь) по разделу "Функциональные пробы...".

3.1. Определение уровня физической работоспособности по тесту PWC 170

Цель : освоение методики проведения теста и умение анализировать полученные данные.
Для работы необходимы : велоэргометр (или ступенька, или беговая дорожка), секундомер, метроном.
Тест PWC 170 основан на закономерности, заключающейся в том, что между частотой сердечных сокращений (ЧСС) и мощностью физической нагрузки существует линейная зависимость. Это позволяет определить величину механической работы, при которой ЧСС достигает 170, путем построения графика и линейной экстраполяции данных, либо путем расчета по формуле, предложенной В. Л. Карпманом и сотр.
ЧСС, равная 170 ударам в минуту, соответствует началу зоны оптимального функционирования кардиореспираторной системы. Кроме того с этой ЧСС нарушается линейный характер взаимосвязи ЧСС и мощности физической работы.
Нагрузка может быть выполнена на велоэргометре, на ступеньке (степ-тест), а также в виде специфической для конкретного вида спорта.

Вариант № 1 (с велоэргометром).

Испытуемый последовательно выполняет две нагрузки в течение 5 мин. с 3-минутным интервалом отдыха между ними. В последние 30 сек. пятой минуты каждой нагрузки подсчитывается пульс (пальпаторно или электрокардиографическим методом).
Мощность первой нагрузки (N1) подбирается по таблице в зависимости от веса тела обследуемого с таким расчетом, чтобы в конце 5-й минуты пульс (f1) достигал 110...115 уд./мин.
Мощность второй (N2) нагрузки определяется по табл. 7 в зависимости от величины N1. Если величина N2 правильно подобрана, то в конце пятой минуты пульс (f2) должен составить 135...150 уд./мин.

Для точности определения N2 можно воспользоваться формулой:

N2 = N1 · ,

Где N1 - мощность первой нагрузки,
N2 - мощность второй нагрузки,
f1 - ЧСС в конце первой нагрузки,
f2 - ЧСС в конце второй нагрузки.
Затем по формуле вычисляют PWC170:

PWC 170 = N1 + (N2 - N1) · [(170 - f1) / (f2 - f1)]

Величину PWC 170 можно определить графически (рис. 3).
Для увеличения объективности в оценке мощности выполненной работы при ЧСС, равной 170 уд/мин, следует исключить влияние весового показателя, что возможно путем определения относительного значения PWC 170 . Значение PWC 170 делят на вес испытуемого, сравнивают с аналогичным значением по виду спорта (табл. 8), дают рекомендации.

Вариант № 2. Определение величины PWC 170 с помощью степ-теста.

Ход работы. Принцип работы такой же как в работе № 1. Скорость восхождения на ступеньку при выполнении первой нагрузки составляет 3...12 подъемов в минуту, при второй - 20...25 подъемов в минуту. Каждое восхождение производится на 4 счета на ступеньку высотой 40-45 см: на 2 счета подъем и на следующие 2 счета - спуск. 1-я нагрузка - 40 шагов в минуту, 2-я нагрузка - 90 (на эти цифры устанавливают метроном).
Пульс подсчитывается за 10 сек, в конце каждой 5-минутной нагрузки.
Мощность выполняемых нагрузок определяется по формуле:

N = 1,3 h · n · P,

где h - высота ступеньки в м, n - количество подъемов в мин,
P - вес тела. обследуемого в кг, 1,3 - коэффициент.
Затем по формуле вычисляют величину PWC 170 (см. вариант № 1).

Вариант № 3 . Определение величины PWC 170 с помещаю специфических нагрузок (например, бега).

Ход работы
Для определения физической работоспособности по тесту PWC 170 (V) со специфическими нагрузками необходима регистрация двух показателей: скорости движения (V) и частоты сердечных сокращений (f).
Для определения скорости движения требуется по секундомеру точно зафиксировать длину дистанции (S в м) и длительность каждой физической нагрузки (f в сек.)

Где V - скорость движения в м/с.
Частота сердечных сокращений определяется в течение первых 5 сек. восстановительного периода после бега пальпаторным или аускультативным методом.
Первый забег выполняется в темпе "бега трусцой" со скоростью, равной 1/4 от максимально возможной для данного спортсмена (примерно каждые 100 м за 30-40 сек).
После 5-минутного отдыха выполняется вторая нагрузка со скоростью равной 3/4 от максимальной, т. е. за 20-30 сек. каждые 100 м.
Длина дистанции 800-1500 м.
Расчет PWC 170 производится по формуле:

PWC 170 (V) = V1 + (V2 - V1) · [(170 - f1) / (f2 - f1)]

где V1 и V2 - скорость движения в м/с,
f1 и f2 - частота.пульса после какого забега.
Задание: сделать заключение, дать рекомендации.
После выполнения задания по одному из вариантов следует сравнить полученный результат с таковым в соответствии со спортивной специализацией (табл. 8), сделать заключение об уровне физической работоспособности и дать рекомендации по ее увеличению.

3.2. Определение максимального потребления кислорода (МПК)

МПК выражает предельную для данного человека "пропускную" способность системы транспорта кислорода и зависит от пола, возраста, физической подготовленности и состояния организма.
В среднем МПК у лиц с разным физическим состоянием достигает 2,5...4,5 л/мин, в циклических видах спорта - 4,5...6,5 л/мин.
Способы определения МПК: прямой и непрямой. Прямой метод определения МПК основан на выполнении спортсменом нагрузки, интенсивность которой равна или больше его критической мощности. Он небезопасен для обследуемого, так как связан с предельным напряжением функций организма. Чаще пользуются непрямыми методами определения, основанными на косвенных расчетах, использовании небольшой мощности нагрузки. К косвенным методам определения МПК относятся метод Астранда; определение по формуле Добельна; по величине PWC 170 и др.

Выбери задание, кликни по картинке.

Вариант № 1

Для работы необходимы: велоэргометр, ступеньки высотой 40 см и 33 см, метроном, секундомер, номограмма Астранда.
Ход работы: на велоэргометре обследуемый выполняет 5-минутную нагрузку определенной мощности. Величина нагрузки подбирается с таким расчетом, чтобы частота пульса в конце работы достигала 140-160 уд./мин (примерно 1000-1200 кгм/мин). Пульс подсчитывается в конце 5-й минуты в течение 10 сек. пальпаторным, аускультативным или электрокардиографическим методом. Затем по номограмме Астранда (рис. 4) определяют величину МПК, для чего, соединив линией ЧСС во время нагрузки (шкала слева) и вес тела обследуемого (шкала справа), находят в точке пересечения с центральной шкалой величину МПК.

Вариант № 2

Студенты выполняют тест попарно.
Испытуемый в течение 5 минут производит восхождение на ступеньку высотой 40 см для мужчин и 33 см для женщин со скоростью 25,5 цикла, в 1 минуту. Метроном устанавливается на частоту 90.
В конце 5-й минуты в течение 10 сек. регистрируется частота пульса. Величина МПК определяется по номограмме Астранда и сравнивается с нормативом со спортивной специализации (табл. 9). Учитывая, что МПК зависит от веса тела, вычислить относительную величину МПК (МПК/вес) и сравнить со средними данными, написать заключение и дать рекомендации.

Вариант № 3 . Определение МПК по величине PWC 170 .

Ход работы: расчет МПК производится с помощью формул, предложенных В. Л. Карпманом:
МПК = 2,2 PWC 170 + 1240

Для спортсменов, специализирующихся в скоростно-силовых видах спорта;

МПК = 2,2 PWC 170 + 1070

Для спортсменов, тренирующихся на выносливость.
Алгоритм выполнения: определить величину МПК по одному из вариантов и сравнить ее с данными в соответствии со спортивной специализацией по табл. 9, написать заключение и дать рекомендации.

Вариант № 4 . Определение работоспособности по тесту Купера

Тест Купера заключается в пробегании максимально возможного расстояния по ровной местности (стадион) за 12 мин.
При возникновении признаков переутомления (резкая одышка, тахиаритмия, головокружение, боли в сердце и др.) тест прекращается.
Результаты теста, соответствуют величине МПК, определяемой на беговой дорожке.
Тест Купера можно использовать при отборе школьников в секции по циклическим видам спорта, в ходе тренировок для оценки состояния тренированности.

Вариант № 5 . Тест Новакки (максимальный тест).

Цель: определить время, в течение которого испытуемый способен выполнять работу с максимальным усилием.
Необходимое оборудование: велоэргометр, секундомер.
Ход работы. Испытуемый выполняет нагрузку на велоэргометре из расчета 1 Вт/кг в течение 2-х минут. Каждые 2 минуты нагрузка возрастает на 1 Вт/кг до достижения предельной величины.
Оценка результата. Высокая работоспособность по этому тесту соответствует величине 6 Вт/кг, при выполнении ее в течение 1 мин. Хороший результат соответствует значению 4-5 Вт/кг в течение 1-2 мин.
Данный тест может быть применен для тренированных лиц (в том числе в юношеском спорте), для нетренированных и лиц в периоде рековалесценции после болезни. В последнем случае начальная нагрузка устанавливается из расчета 0,25 Вт/кг.

3.3. Определение уровня физической работоспособности по Гарвардскому степ-тесту (ГСТ)

Оценка физической работоспособности производится по величине индекса ГСТ (ИГСТ) и основана на скорости восстановления ЧСС после восхождения на ступеньку.
Цель работы: ознакомить студентов с методикой определения физической работоспособности по ГСТ.
Для работы необходимы: ступеньки различной высоты, метроном, секундомер.
Ход работы. Выполняется студентами попарно. Сопоставляется с нормативами, делаются рекомендации по оптимизации работоспособности средствами физического совершенствования. Предварительно, в зависимости от пола, возраста, выбирается высота ступеньки и время восхождения (табл. 11).
Далее обследуемый выполняет 10-12 приседаний (разминка), после чего начинает восхождение на ступеньку со скоростью 30 циклов в 1 мин. Метроном устанавливается на частоту 120 уд/мин, подъем и спуск состоит из 4-х движений, каждому из которых будет соответствовать удар метронома: на 2 удара - 2 шага подъем, на 2 удара - 2 шага спуск.
Восхождение и спуск всегда начинаются с одной и той же ноги.
Если обследуемый из-за усталости отстает от ритма в течение 20 сек., тестирование прекращается и фиксируется время работы в заданном темпе.

Примечание. S обозначает поверхность тела обследуемого (м2) и определяется по формуле:

S = 1 + (Р ± DН) / 100,

Где S - поверхность тела; Р - вес тела;
DН - отклонение роста обследуемого от 160 см. с соответствующим знаком.
После окончания работы в течение 1 мин. восстановительного периода испытуемый, сидя, отдыхает. Начиная со 2-й минуты восстановительного периода, за первые 30 сек. на 2, 3 и 4-й минутах измеряется пульс.
ИГСТ вычисляется по формуле:

ИГСТ = (t · 100) / [(f1 + f2 + f3)· 2],

Где t - длительность восхождения, в сек.
f1, f2, f3 - частота пульса, за 30 сек. на 2, 3 и 4-й минуте восстановительного периода соответственно.
В случае, когда обследуемый из-за утомления раньше времени прекращает восхождение, расчет ИГСТ производится по сокращенной формуле:

ИГСТ = (t · 100) / (f1 · 5,5),

Где t - время выполнения теста, в сек.,
f1 - частота пульса за 30 сек. на 2-й минуте восстановительного периода.
При большом числе обследуемых для определения ИГСТ можно использовать табл. 12, 13, для чего в вертикальном столбце (десятки) находят сумму трех подсчетов пульса (f1 + f2 + f3) в десятках, в верхней горизонтальной строке - последнюю цифру суммы и в месте пересечения - значение ИГСТ. Затем по нормативам (оценочным таблицам) оценивается физическая работоспособность (табл. 14).
Рекомендации к работе. Вычислить ИГСТ по формуле и таблице. Сравнить ее с рекомендуемыми величинами.

3.4. Модифицированная ортостатическая проба

Цель: оценить состояние ортостатической устойчивости организма.
Теоретическое обоснование. Ортостатическая проба используется для выявления состояния скрытой ортостатической неустойчивости и в целях контроля за динамикой состояния тренированности в сложнокоординационных видах спорта. Проба основана на. том, что при переходе из горизонтального положения в вертикальное в связи с изменением гидростатических условий уменьшается первичный венозный возврат крови к правому отделу сердца, вследствие чего возникает недогрузка сердца объемом и уменьшение систолического объема крови. Чтобы поддержать минутный объем крови на должном уровне рефлекторно учащается ЧСС (на 5-15 уд. в мин.).
При патологических состояниях, перетренированности, перенапряжении, после инфекционных заболеваний, либо при врожденной ортостатичес-кой неустойчивости депонирующая роль венозной системы оказывается столь значительной, что изменение положения тела приводит к головокружению, потемнению в глазах, вплоть до обморока. В этих условиях компенсаторного учащения ЧСС оказывается недостаточным, хотя оно значительно.
Для работы необходимы: кушетка, сфигмоманометр, фонендоскоп, секундомер.
Ход работы. Выполняется студентами попарно. Результаты сопоставить с рекомендуемыми, разработать способы оптимизации ортостатической устойчивости средствами физического воспитания. После предварительного отдыха в течение 5 мин. в положении лежа определяется ЧСС 2-3 раза и измеряется АД. Затем испытуемый медленно встает и находится в вертикальном положении в течение 10 мин. в ненапряженной позе. Для обеспечения наилучшего расслабления мышц ног необходимо, отступив от стены на расстояние одной ступни, прислониться к ней спиной, под крестец подкладывают валик. Сразу после перехода в вертикальное положение в течение всех 10 мин. на каждой минуте регистрируют ЧСС и АД (за первые 10 с - ЧСС, за оставшиеся 50 с - АД).
Оценка состояния ортостатической устойчивости производится по следующим показателям:
1. Разница пульса, на 1-й мин. и на 10-й мин. по отношению к исходной величине в положении лежа. АД увеличивается на 10-15 %.
2. Время стабилизации ЧСС.
3. Характер изменения АД в положении стоя.
4. Самочувствие и выраженность соматических расстройств (побледнение лица, потемнение в глазах и др.).
Удовлетворительная ортостатическая устойчивость:
1. Учащение пульса невелико и на 1-й мин. ортоположения колеблется в пределах от 5 до 15 уд./мин., на 10-й мин. не превышает 15-30 уд./мин.
2. Стабилизация пульса наступает на 4-5 мин.
3. Систолическое АД остается неизменным либо незначительно снижается, диастолическое АД увеличивается на 10-15 % по отношению к его величине в горизонтальном положении.
4. Самочувствие хорошее и нет каких-либо признаков соматического расстройства.
Признаками ортостатической неустойчивости являются увеличение ЧСС более, чем на 15-30 уд./мин., выраженное падение АД и различной степени выраженности вегетосоматические расстройства.
Задание: провести исследование ортостатической устойчивости, используя методику модифицированной ортостатической пробы.
Полученные результаты занести в протокол, дать заключение и рекомендации.

3.5. Определение специальной работоспособности (по В.И. Дубровскому)

Вариант № 1 . Определение специальной работоспособности в плавании.

Проводится на пружинно-рычажном тренажере в положении лежа на животе в течение 50 сек. Тест выполняется по 50-секундным отрезкам в виде гребковых движений. Подсчитывается пульс, измеряется АД до и после теста.
Оценка результата: о хорошей функциональной подготовке пловца говорит увеличение количества гребков в динамике теста и времени восстановления ЧСС и АД.

Вариант № 2. Определение специальной работоспособности у хоккеистов.

Испытуемый выполняет бег на месте в максимальном темпе. Всего 55 сек. (15 сек. + 5 сек. + 15 сек. + 5 сек. + 15 сек.). 15-секундные отрезки выполняются с ускорением.
До и после теста определяются ЧСС, АД, ЧД. В ходе теста отмечаются внешние признаки утомления, определяется тип ответной реакции организма на. нагрузку и фиксируется время восстановления.

3.6. Определение анаэробных возможностей организма по величине максимальной анаэробной мощности (МАМ)

Анаэробные возможности (т. е. возможность проводить работу в бескислородных условиях) определяются энергией, образуемой при распаде АТФ, креатинфосфата и гликолиза (анаэробного расщепления углеводов). Степень адаптации организма к работе в бескислородных условиях определяют величину работы, которую человек может выполнить в этих условиях. Эта адаптация важна при развитии скоростных возможностей организма.
При массовых обследованиях для определения МАМ используется тест Р. Маргария (1956). Определяется мощность бега вверх по лестнице с максимальной скоростью за небольшое время.
Методика. Лестница, длиной примерно 5 м, высотой подъёма - 2,6 м, наклоном - более 30° пробегается за 5-6 сек. (примерное время максимального бега).
Испытуемый находится на 1-2 м от лестницы и по команде выполняет тест. Фиксируется время в сек. Измеряется высота ступеней, подсчитывается их количество, определяется общая высота подъёма:

МАМ = (P · h) / t кгм/с,

Где Р - вес в кг, h - высота подъёма в м, t - время в сек.
Оценка результата: наибольшее значение МАМ отмечается в 19-25 лет, с 30-40 лет оно уменьшается. У детей оно имеет тенденцию к повышению.
Для нетренированных лиц МАМ составляет 60...80 кгм/с, у спортсменов - 80...100 кгм/с. Для перевода в ватты необходимо полученное значение умножить на 9,8, а для перевода в килокалории в минуту - на 0,14.

3.7. Контрольные вопросы по разделу

Вопросы к коллоквиуму по теме
"Тестирование в спортивно-медицинской практике"
1. Основы тестирования в спортивной медицине, цели, задачи.
2. Понятие о "черном ящике" в спортивно-медицинских исследованиях.
3. Требования к тестам.
4. Организация тестов.
5. Классификация тестов.
6. Противопоказания к тестированию.
7. Показания к прекращению выполнения теста.
8. Одномоментные пробы, методика, анализ результата.
9. Проба Летунова. Типы ответной реакции на физическую нагрузку. Анализ результата.
10. Гарвардский степ-тест. Методика, оценка результатов.
11. Определение физической работоспособности по тесту PWC170. Методика, оценка результатов.
12. Определение МПК. Методика, оценка результата.
13. Особенности медицинского контроля за юными спортсменами.
14. Особенности медицинского контроля за лицами среднего и пожилого возраста, занимающимися физкультурой.
15. Самоконтроль при занятиях физкультурой и спортом.
16. Особенности медицинского контроля за женщинами при занятиях физкультурой и спортом.
17. Организация врачебно-педагогического контроля за физическим воспитанием школьников, учащихся ПТУ, средних и высших специальных учебных заведений.

3.8. Литература по разделу

1. Геселевич В.А. Медицинский справочник тренера. М.: ФиС, 1981. 250 с.
2. Дембо А.Г. Врачебный контроль в спорте. М.: Медицина, 1988. С.126-161.
3. Детская спортивная медицина / Под ред. С.Б.Тихвинского, С.В.Хрущева. М.: Медицина, 1980. С.171-189, 278-293.
5. Карпман В.Л. и др. Тестирование в спортивной медицине. М.: ФиС, 1988. С.20-129.
6. Марготина Т.М., Ермолаев О.Ю. Введение в психофизиологию: Учебное пособие. М.: Флинт, 1997. 240 с.
7. Спортивная медицина / Под ред. А.В.Чоговадзе. М.: Медицина, 1984. С.123-146, 146-148, 149-152.
8. Спортивная медицина / Под ред. В.Л.Карпмана. М.: ФиС, 1987. С.88-131.
9. Хрущев С.В., Круглый М.М. Тренеру о юном спортсмене. М.: ФиС, 1982. С.44-81.

3.9. Врачебно-педагогические наблюдения (ВПН)

Цель: овладение методикой проведения ВПН и анализа полученных результатов для коррекции двигательной нагрузки и совершенствования методики учебно-тренировочных занятий.
Теоретическое обоснование: ВПН является основной формой совместной работы врача, преподавателя или тренера. Наблюдая за школьником (спортсменом) в естественных условиях учебных (спортивных) занятий и соревнований, они уточняют: функциональное состояние организма, степень напряжения при конкретной физической нагрузке, особенности его реакции в том или ином периоде тренировки или на соревнованиях, характер и течение восстановительных процессов.
В зависимости от цели и задач ВПН проводятся:
1. В покое - для изучения исходного состояния организма, что важно для оценки последующих изменений в организме в процессе выполнения нагрузки и для оценки течения восстановления после предыдущих занятий, тренировок.
2. Непосредственно перед тренировкой или соревнованием - для определения особенностей предрабочих сдвигов в организме в предстартовых состояниях.
3. В ходе учебно-тренировочных занятий (после отдельных его частей, сразу после завершения отдельных упражнений, после окончания занятий в целом) - с целью изучения влияния выполняемой нагрузки на организм и адекватности применяемой нагрузки.
4. На различных этапах восстановления.
Для работы необходимы: секундомер, сфигмоманометр, динамометр, сухой спирометр, пневмотахометр, миотонометр, протоколы исследования.
Алгоритм выполнения задания. В течение первого часа занятия студенты знакомятся с задачами и методами ВПН. Затем группа распределяется по бригадам по 1-2 человека и получает одно из заданий, изучает методические указания по его выполнению и проводит наблюдения во время учебно-тренировочных занятий в зале.
На следующем занятии каждый исследователь делает заключение по результатам своих наблюдений и рекомендации о коррекции нагрузки.

Выбери задание, кликни по картинке.,

Задание № 1 . Визуальные наблюдения за влиянием занятий на занимающихся, хронометрирование урока.

Цель работы: пользуясь визуальными наблюдениями, оценить физическую подготовленность, влияние занятий на группу, а также построение и организацию занятия.

Ход работы. Приготовить карту наблюдения, в которую нужно внести следующие данные.
I. Общие данные о группе:
а) характеристика группы (спортивная специализация, квалификация, спортивный стаж, период тренировки);
б) количество занимающихся (из них мужчины и женщины);
в) число освобожденных от занятий в группе (с указанием причин).
II. Характеристика занятия (тренировки):
а) наименование занятия;
б) основные задачи, цель;
в) время начала занятий, окончания, длительность;
г) моторная плотность занятия в процентах;
д) относительная интенсивность нагрузки в процентах;
е) гигиенические и материально-технические условия занятия.
Примечание. Моторная плотность занятия оценивается в процентах. Плотность 80...90 % следует считать очень высокой, 60...70 % - хорошей, 40...50 % - низкой.
Относительная интенсивность J вычисляется по формуле:
J = [(ЧСС нагрузки - ЧСС покоя) / (ЧCС макс - ЧСC покоя)] · 100 %,
где ЧСС покоя - до начала занятий;
ЧСС макс - определяется в ступенчато возрастающем велоэргометрическом тесте или на тредбане или на ступеньке с работой до отказа (можно со слов спортсмена).
III. Визуальные наблюдения за влиянием занятий на занимающихся.
1. Состояние в начале урока (бодрое, вялое, работоспособное и т. д.).
2. В процессе занятия (поведение, настроение, отношение к работе, координация движений, дыхание, одышка, окраска кожных покровов, походка, выражение лица).
3. Технические показатели, организация и методика проведения занятия (техника выполнения упражнений - хорошая, удовлетворительная, плохая; технические показатели - высокие, средние, низкие; недостатки в построении и организации занятия).
4. Степень утомления к концу урока (по внешним признакам).
5. Оценка выполнения поставленных задач.
На основании визуальных наблюдений по плотности занятия и интенсивности нагрузки дать общее заключение, практические предложения и рекомендации по методике и организации занятия.

Задание № 2 . Влияние занятий ФК на организм занимающегося по изменениям частоты пульса.

Цель работы: определить по реакции пульса интенсивность применяемых нагрузок и их соответствие функциональным возможностям занимающегося.
Для работы необходимы: секундомер, протокол исследования.
Ход работы. Перед тренировкой из группы выбирается один испытуемый для проведения исследования, у которого собирается анамнез и регистрируется частота пульса пальпаторным методом на лучевой или сонной артерии. Далее частота пульса определяется непрерывно в течение всего занятия, после отдельных его частей, непосредственно после отдельных упражнений и в период отдыха между ними, а также в течение 5 минут после окончания занятия. Всего нужно сделать не менее 10-12 измерений. Результат каждого исследования пульса сразу же обозначается точкой на графике. Кроме того следует отметить, на какой минуте, после какого упражнения и в какой части занятия сделано измерение.
Оформление работы
1. Вычертить физиологическую кривую занятия.
2. Определить по данным пульсометрии интенсивность применяемых нагрузок, правильность их распределения во времени и достаточность отдыха.
3. Дать краткие рекомендации.

Задание № 3. Оценка влияния занятия на занимающегося по изменениям АД.

Цель работы: определить по изменению АД интенсивность выполняемых нагрузок и соответствие их функциональным возможностям организма.
Для работы необходимы: сфигмоманометр, фонендоскоп, секундомер, карта исследования.
Ход работы. Выбирается один испытуемый, у которого собирается анамнез. Желательно исследование пульса и АД проводить у одного и того же испытуемого.
Частота изменения АД такая же, как и пульса. При каждом измерении АД в графике отмечаются две точки: одна для максимального, другая для минимального давления. Одновременно необходимо отметить, на какой минуте, после какого упражнения и в какой части занятия сделано измерение;
Оформление работы
1. Вычертить кривую изменений максимального и минимального АД.
2. Определить по ней интенсивность нагрузок, правильность распределения интервалов отдыха, состав, характер и степень изменений пульса и АД. Сделать заключение о функциональном состоянии организма и дать практические предложения по коррекции нагрузки.

Задание № 4 . Определение реакции занимающегося на физические нагрузки по изменениям ЖЕЛ и бронхиальной проходимости.

Цель работы: определить степень воздействия нагрузки на организм человека на основании данных наблюдений за изменением ЖЕЛ и бронхиальной проходимости.
Для работы необходимы: сухой спирометр, секундомер, спирт, ватные тампоны, пневмотахометр, протокол исследований.
Ход работы. Перед занятием у испытуемого собрать анамнез. Затем до начала занятий измерить ЖЕЛ по обычной методике, провести пробу Лебедева (4-кратное измерение ЖЕЛ с интервалом отдыха в 15 сек.) и определить бронхиальную проходимость. В течение занятия провести 10-12 измерений. Повторная проба Лебедева проводится после окончания занятия. Данные измерений наносятся точкой на графике.
Оформление работы
Вычертить график. Дать оценку влияния нагрузок на функциональное состояние системы внешнего дыхания.
При оценке учитывать, что важное значение имеют сдвиги в величинах ЖЕЛ, состоянии бронхиальной проходимости. После обычных тренировочных занятий при пробе Лебедева снижение ЖЕЛ составляет 100-200 мл, а после очень больших тренировочных и соревновательных нагрузок может быть снижение ЖЕЛ на 300-500 мл. Поэтому значительное снижение этих показателей и замедленное восстановление свидетельствует о неадекватности применяемой нагрузки.

Примечание: указать время (мин.), часть занятия, после какого упражнения проведено исследование.

Задание № 5 . Определение реакции занимающегося на физические нагрузки по изменению силы рук.

Цель работы: Определить по изменениям силы рук соответствие выполняемых нагрузок возможностям обследуемого.
Оборудование: ручной динамометр, секундомер, протокол исследования.
Ход работы. Выбрав испытуемого из группы, собрать у него анамнез. Затем измеряется сила левой и правой кисти. Порядок определения тот же, что и на занятии № 4. Данные наносятся на график. Внизу указывается, после какого упразднения сделано измерение и в какой части занятия.
1. При каждом измерении на графике откладывается две точки: одна - сила правой, другая - сила левой кисти.
2. По кривой изменений силы кистей и ее восстановлению в периоды отдыха оценить тяжесть нагрузки, степень утомления, величину интервалов отдыха и др.
При оценке учитывать, что значительное уменьшение силы кистей наблюдается у недостаточно подготовленных спортсменов. Одним из характерных признаков утомления является уменьшение разницы в показателях силы правой и левой кисти за счет снижения силы правой и некоторого увеличения силы левой.

Примечание. Указать время (мин.), часть занятия, после каких упражнений исследовалась сила кистей. Силу правой кисти отметить сплошной линией, силу левой - пунктиром.

Задание № 6 . Определение влияния занятия на организм по изменениям координационной пробы Ромберга.

Цель работы: определить по изменению координационной пробы соответствие нагрузок физическим возможностям занимающегося, выявить степень утомления.
Для работы необходимы: протокол исследования, секундомер.
Ход работы. Для проведения работы выбирается испытуемый, у которого собирается анамнез. Затем проводится усложненная поза пробы Ромберга (II - III позы). Порядок, определения тот же, что и в занятии № 2.
Характер изменения длительности сохранения равновесия во II и III позах следует оформить в виде графика: одна линия характеризует динамику II позы; вторая - III. Внизу указывается, после какого упражнения проведено исследование и в какой части занятия.
Рекомендации к выполнению работы
1. Вычертить кривую длительности сохранения равновесия во II и III позах Ромберга в течение занятия.
5. Оценить по пробе Ромберга степень утомления и адекватность тренировочной нагрузки уровню подготовленности организма.
Недостаточная устойчивость в позах Ромберга является одним из признаков утомления, переутомления и перетренированности, а также заболеваний ЦНС.

Протокол исследования координационной функции нервной системы
в течение занятия

(1. Ф.И.О. 2. Возраст. 3. Спортивная специализация. 4. Спортивный стаж. 5. Разряд, 6. Период тренировки и основные ее особенности (систематичность, круглогодичность, объем, интенсивность тренировок). 7. Были ли тренировки в прошлом. 8. Особенности предстартового состояния. 9. Дата последней тренировки. 10. Самочувствие, жалобы. Травмы ЦНС - когда, какие, исход)

Примечания. Указать время (мин.), часть занятия, после какого упражнения проведено исследование. Длительность сохранения равновесия во II позе Ромберга отметить сплошной линией, в III - пунктиром.

Задание № 7 . Определение реакции занимающегося на физические нагрузки по изменению тонуса мышц.

Цель работы: определить по изменению тонуса мышц сократительную функцию и степень утомления нервно-мышечного аппарата под влиянием нагрузки.
Для работы необходимы: миотонометр, протокол исследования.
Ход работы. Перед началом тренировки из группы выбирается один испытуемый, у которого собирается анамнез. Затем в зависимости от характера занятий определяется, на какие группы мышц приходится нагрузка. Измерение тонуса мышц производится в симметричных точках конечностей. Определяется тонус расслабления и тонус напряжений.
Измерение тонуса мышц проводятся до занятия, в течение всего занятия, после отдельных упражнений, интервалов отдыха и по окончании занятий. Всего во время занятий нужно сделать 10-15 измерений тонуса мышц.
Рекомендации к выполнению работы
1. Вычертить график: одна точка, соответствует тонусу расслабления, другая - тонусу напряжения.
2. По кривой изменений амплитуды тонуса напряжения и расслабления и по ее восстановлению в периоды отдыха, оценить тяжесть нагрузки и степень утомления.
При оценке полученных данных учитывается изменение амплитуды твердости мышц (разница между тонусом напряжения и расслабления), выраженной в миотонах. Уменьшение ее связано с ухудшением функционального состояния нервно-мышечного аппарата и наблюдается у недостаточно тренированных спортсменов или при выполнении чрезмерных физических нагрузок.

Протокол исследования тонуса мышц в течение занятия

(1. Ф.И.О. 2. Возраст. 3. Спортивная специализация. 4. Спортивный стаж. 5. Разряд. 6. Периоды тренировки и основные ее особенности (систематичность, круглогодичность, объем, интенсивность тренировок). 7. Перерывы в тренировки (когда и почему?). 8. Физические нагрузки, выполненные накануне. 9. Самочувствие, жалобы)

Примечание. Указать время (мин.), после какого упражнения, нагрузки или интервала отдыха измеряется тонус мышц и часть занятия. Тонус расслабления отметить сплошной линией, тонус напряжения - пунктиром.

Задание № 8 . Определение состояния функциональной подготовленности организма. с помощью дополнительной стандартной нагрузки.

Цель работы: определить степень воздействия физической нагрузки на организм занимающегося и оценить уровень его тренированности.
Для работы необходимы: секундомер, фонендоскоп, сфигмоманометр, протокол исследования
Ход работы. Перед тренировочным занятием за 10-15 минут выбирают одного обследуемого, у которого собирают анамнез, измеряют пульс и АД. Затем ему предлагают выполнить первую дополнительную стандартную нагрузку. В виде дополнительной стандартной нагрузки может быть использована любая функциональная проба в зависимости от спортивной специализации и квалификации обследуемого (15-секундный бег в максимальном темпе, степ-тест, 2 и 3-минутный бег на месте в темпе 180 шагов в минуту).
После выполнения дополнительной нагрузки пульс и АД определяются в течение 5 минут по общепринятой методике. Эта же дополнительная нагрузка выполняется вторично, спустя 10-15 минут после окончания тренировки, предварительно измерив частоту пульса и АД. После выполнения дополнительной нагрузки ЧСС и АД измеряются в течение 5 минут. Данные наблюдения заносятся в нижеследующую таблицу.

Рекомендации к оформлению работы
1. Построить график по изменений пульса и АД.
2. Сопоставляя типы ответных реакций на дополнительную стандартную нагрузку до и после тренировки, определить степень воздействия тренировочной нагрузки и оценить уровень тренированности.

Протокол к работе по заданию № 8

(1. Ф.И.О. 2. Возраст. 3. Вид спорта, разряд, стаж. 4. Лучшие результаты (когда показаны). 5. Выступления в соревнованиях в последние 1,5-2 месяца, длительность различных периодов тренировки и количество тренировок по периодам, применяемые средства. 6. Перерывы в тренировке (когда и почему). 7. Содержание занятия, на котором проведено наблюдение, время проведения занятия, дата. 8. Самочувствие, настроение, жалобы до занятия, после его окончания)

Разница в показателях ЧСС и АД до и после пробы заносится в нижеследующий график для определения типа ответной реакции на нагрузку. Обозначения на графике: по горизонтали (оси абсцисс) - время; по вертикали (оси ординат) - разница ЧСС, максимального и минимального АД на каждой минуте восстановительного периода по отношению к исходным величинам.

Для оценки воздействия физических нагрузок, выполненных в. течение занятия, необходимо сравнить приспособительные реакции к дополнительной нагрузке до и после занятия. При этом возможны три варианта ответных реакций на дополнительную нагрузку.
1. Характеризуются незначительными отличиями в приспособительных реакциях на дополнительную нагрузку, выполненную до и после тренировки. Могут быть только небольшие количественные различия в сдвигах пульса, АД и длительности восстановления. Такая реакция наблюдается у спортсменов в состоянии хорошей тренированности, но может быть у недостаточно тренированных спортсменов при небольшой тренировочной нагрузке.
2. Характеризуются тем, что на дополнительную нагрузку, выполняемую после тренировки, отмечаются более выраженные сдвиги в реакции пульса, тогда, как максимальное артериальное давление повышается незначительно (феномен "ножницы"). Длительность восстановления пульса и АД увеличивается. Такая реакция свидетельствует о недостаточной тренированности, а в отдельных случаях наблюдается и у хорошо тренированных после чрезмерно большой нагрузки.
3. Характеризуется более выраженными изменениями реакции на дополнительную нагрузку после тренировки: резко возрастает пульсовая реакция, появляются атипические виды (гипотонический, диатонический, гипертонический, реакции со ступенчатым подъемом максимального АД), период восстановления удлиняется. Этот вариант свидетельствует о значительном ухудшении функционального состояния спортсмена, причиной чего может быть недостаточная его подготовленность, переутомление или чрезмерная нагрузка на занятии.
ВПН также проводятся с повторными специфическими нагрузками (в соответствии с видом спорта) для оценки уровня специальной тренированности в естественных условиях подготовки. Методика, подобных наблюдений и анализ результатов подробно изложены в учебной литературе общего списка.

3.10. Контрольные вопросы к теме

"Врачебно-педагогические наблюдения (ВПН)"
1. Определение понятия ВПН.
2. Цель, задачи ВПН.
3. Формы, методы ВПН.
4. Функциональные пробы, применяемые при ВПН.
5. Пробы с дополнительной нагрузкой при ВПН.
6. Пробы со специфической нагрузкой при ВПН.
7. Анализ результатов ВПН.
8. Оценка оздоровительной эффективности нагрузки во время занятий.

3.11. Литература к теме "ВПН, медицинский контроль в массовой физкультуре"

1. Дембо А.Г. Врачебный контроль в спорте. М.: Медицина, 1988. С.131-181.
2. Детская спортивная медицина / Под ред. С.Б.Тихвинского, С.В.Хрущева. М.: Медицина, 1980. С.258-271.
3. Дубровский В.И. Спортивная медицина. М.: Владос, 1998. С.38-66.
4. Карпман В.Л. и др. Тестирование в спортивной медицине. М.: ФиС, 1988. С.129-192.
5. Куколевский Г.М. Врачебные наблюдения за спортсменами. М.: ФиС, 1975. 315 с.
6. Марков В.В. Основы ЗОЖ и профилактика болезней: Учебное пособие. М.: Академия, 2001. 315 с.
7. Спортивная медицина / Под ред. А.В.Чоговадзе. М.: Медицина, 1984. С.152-169, 314-318, 319-327.
8. Спортивная медицина / Под ред. В.Л.Карпмана. М.: ФиС, 1987. С.161-220.
9. Физическая реабилитация: Учебник для ин-тов физич. культуры / Под ред. С.Н.Попова. Ростов-на-Дону, 1999. 600 с.
10. Хрущев С.В., Круглый М.М. Тренеру о юном спортсмене. М.: ФиС, 1982. С.112-137.

1. Ортостатическая проба (греч. оrthos прямой, правильный, statos - стоящий) - функциональная диагностическая проба - метод исследования функционального состояния сердечно-сосудистой системы, основанный на определении физиологических параметров (ЧСС) до и после перехода из горизонтального положения (положение лежа) в вертикальное (положение стоя) и выявление разницы частоты пульса при изменении положения тела (ЧСС2 – ЧCC1).

Эта проба показывает состояние регуляторных механизмов, а также дает представление об общей тренированности организма. По разнице между частотой пульса лежа и стоя можно судить о реакции сердечно-сосудистой системы на нагрузку при изменении положения тела. Также эта проба используется для выявления ортостатических расстройств кровообращения, которые могут возникать при вертикальном положении тела вследствие снижения венозного возврата крови к сердцу из-за частичной ее задержки (под действием силы тяжести) в венах нижних конечностей и брюшной полости. Это ведет к снижению сердечного выброса и уменьшению кровоснабжения тканей и органов, включая головной мозг.

В положении лежа пульс в среднем на 10 ударов меньше. Любое отклонение вверх или вниз является ранним и очень тонким симптомом, который не следует упускать из виду.

Методика проведения ортостатической пробы:

Утром сразу после пробуждения ото сна подсчитать пульс в течение минуты и результаты записать в дневник наблюдений (ЧСС1). Обычно в покое частоту пульса удобнее всего измерять на лучевой артерии у основания большого пальца. При этом кистью правой руки следует взяться за тыльную сторону запястья левой руки несколько выше лучезапястного сустава. Подушечками второго, третьего и четвёртого пальцев правой руки найти лучевую артерию, слегка нажимая на нее. Нащупав артерию, надо прижать её к кости;

Встать на коврик и в течение минуты спокойно постоять (руки опущены, голова прямо, дыхание спокойное, ровное). После этого сразу в течение 10 сек. считают количество ударов сердца. Полученную цифру умножают на 6, получают количество ударов в минуту (ЧСС 2).

При переходе из положения лежа в положение стоя учащение ЧСС до 5 ударов в 1 мин - отличный показатель тренированности организма; на 6-11 ударов - хороший показатель тренированности; на 12-18 ударов - удовлетворительный показатель; учащение ЧСС от 19 до 25 ударов в минуту свидетельствует о полном отсутствии физической тренированности. Это неудовлетворительный показатель. Если разница более 25 ударов, то можно говорить либо о переутомлении , либо о заболевании сердечно-сосудистой системы. Необходимо срочно обратиться к врачу.

Соотнеся свои показатели с приведенными данными, сделайте вывод о состоянии вашей сердечно-сосудистой системы. Запись примерно такая: «По данным ортостатической пробы состояние моей ССС можно оценить как... .

2. Проба Штанге предназначается для выявления состояния дыхательной системы в условиях полного наполнения легких воздухом, т.е. после полного глубокого вдоха.

Методика проведения пробы Штанге: сесть, расслабиться, сделать вдох, затем глубокий выдох и снова вдох, после чего задержать дыхание, зажав нос большим и указательным пальцами и зафиксировав по секундомеру время задержки дыхания. Оно должно составлять не менее 20- 30 сек (хорошо подготовленные спортсмены задерживают дыхание на 120 с).

По мере тренированности время задержки дыхания увеличивается, однако при переутомлении или перетренированности занимающегося возможность задержать дыхание резко снижается.

На основании полученных данных делается вывод (состояние моей дыхательной системы по пробе Штанге можно оценить как…).

3. Проба Генчи предназначена для выявления состояния дыхательной системы в условиях полного отсутствия воздуха в легких, т.е. после полного выдоха.

Методика выполнения пробы: предварительно делается глубокий вдох, выдох, вдох; затем следует спокойный полный выдох и задержка дыхания с зажатым пальцами носом.

На основании полученных данных делается вывод (состояние моей дыхательной системы по пробе Генча можно оценить как…).

4. Гарвардский степ-тест. Высота ступеньки 43-50 см., время выполнения – 5 мин. Частота восхождения 30 подъёмов в 1 минуту под метроном (темп – 120 уд./мин). Подъём на ступеньки и опускание на пол производится с одной и той же ноги. На ступеньке положение вертикальное с выпрямленными ногами.

После нагрузки подсчитывается пульс сидя у стола за первые 30 сек. на 2, 3, 4-ой минуте восстановления. ИГСТ рассчитывается по формуле:

ИГСТ= 100/(1+2+3)*2 ,

где 1, 2, 3 – ЧСС, за первые 30 сек. на 2, 3, 4 мин. восстановления – время восхождения в сек., если ИГСТ меньше 55 – физическая работоспособность слабая , 55-64 – ниже средней , 65-79 – средняя , 80-89 – хорошая , 90 и более – отличная .

5. Индекс Руффье. Индекс Руффье (Ruffier) рассчитывается после 30 приседаний для мужчин и 24 приседаний за 30 сек. для женщин.

JR= (f1+f2+f3-200)/10,

где f1 – ЧСС в мин. до нагрузки, в положении сидя после 5 мин. отдыха,

f2 – ЧСС в мин. сразу после нагрузки стоя,

f3 – ЧСС в мин. через 1 минуту после нагрузки стоя.

Индекс равный 5 и меньше оценивается отлично, 5-10 – хорошо, 11-15 – удовлетворительно, свыше 15 – неудовлетворительно.

JR (индекс Ruffier), отражая адаптационные возможности сердечно-сосудистой системы, в ответной реакции на дозированную нагрузку, одновременно характеризует уровень общей выносливости и вполне корректно коррелирует с показателями обшей выносливости по тесту Купера (12 минутный бег).

6. Проба Серкина. После отдыха сидя определяется время задержки дыхания на вдохе (первая фаза). Во второй фазе выполняется 20 приседаний за 30 секунд и повторяется задержка дыхания на вдохе стоя. В 3 фазе после отдыха стоя в течение 1 минуты определяется время задержки дыхания на вдохе сидя.

Оценка результатов пробы Серкина

7. 12-минутный тест Купера используется для оценки функциональных и физических возможностей организма.

Оценка общей выносливости для возрастной группы 20-29 лет

8. Функциональная проба со стандартной нагрузкой - оценка типов реагирования сердечно-сосудистой системы на функциональную нагрузку.

Выполните 30 полных приседаний на всю ступню за 45 секунд. Сразу после выполнения нагрузки измеряйте частоту сердечных сокращений (ЧСС) в течение 10 секунд, затем сразу измеряйте артериальное давление (АД). В начале 2 минуты отдыха снова измеряйте ЧСС за 10 секунд и АД. Измерения повторяют на 3, 4 и 5 минутах.

Проанализируйте полученные индивидуальные кривые динамики ЧСС и АД и определите свой тип реакции сердечно-сосудистой системы на предложенную нагрузку, используя приведенную ниже схему.

Различают 5 основных типов реагирования сердечно-сосудистой системы на нагрузку:

1) нормотонический тип характеризуется учащением ЧСС и увеличением пульсового давления за счёт выраженного повышения САД и умеренного понижения ДАД. Увеличение ударного объёма регистрируется до 115 – 120 уд/мин. Далее рост МОК осуществляется за счёт роста ЧСС. Восстановительный период длится около 3 минут;

2) гипертонический тип характеризуется значительным повышением ЧСС и САД. Он выявляется примерно у трети спорстменов. ДАД не снижается. Восстановительный период увеличивается до 4 – 6 минут;

3) ступенчатый тип характеризуется снижением САД сразу после нагрузки. На 2 и 3 минуте восстановления САД увеличивается. Отмечается снижение ДАД и значительное увеличение ЧСС. Восстановительный период затягивается;

4) дистонический тип характеризуется наличием феномена «бесконечного тона» (неисчезающей звуковой пульсации) при определении диастолического давления из-за значительного его снижения. Систолическое давление обычно повышается. Фиксируется значительно повышение пульсового давления. Восстановление замедлено;

5) гипотонический тип реакции характеризуется незначительным подъёмом систолического давления при значительном учащении пульса и продолжительном (более 7 минут) восстановительном периодом. Диастолическое давление обычно несколько повышается, из-за чего пульсовое давление не увеличивается, а нередко даже уменьшается.