Классификация методов оценки физической работоспособности. Современные методы исследования и оценки физической работоспособности. Работоспособность студента и факторы, на нее влияющие

В настоящее время для косвенного оп­ределения общей физической работоспо­собности наиболее широко используют­ся три пробы: PWC 170 , Гарвардский степ-тест, тесты Новакки и Шефарда.

Проба PWC 170 проводится в нескольких вариантах. Во всех вариантах предварительная разминка не проводится.

Наряду с изложенным ранее вариантом (рис. 7) в модификации В.Л. Карпмана с соавт. (1974) достаточно популярен «общеевропейский» вариант, который предполагает вы­полнение трех возрастающих по мощно­сти нагрузок (продолжительность каж­дой 3 мин), не разделенных интервалами отдыха. За это время нагрузка возрастает дважды (спустя 3 и 6 мин от начала тестирования). ЧСС измеряется в течение последних 15 секунд на каждой 3-минутной сту­пени, нагрузка которой регулируется так, чтобы к концу теста ЧСС увеличивалась до 170 уд./мин. Мощность нагрузки рас­считывается на единицу массы тела испытуемого (Вт/кг). Первоначальная мощность устанавливается из расчета 0,75-1,25 Вт/кг, а ее увеличение осуществляется в соответствии с возрастанием ЧСС.

Результат PWC 170 определяется по формуле

где , – мощность второй и третьей нагрузок (кгм/мин), f 2 , f 3 – ЧСС в конце второй и третьей нагрузок соответственно.

Следующий вариант пробы PWC 170 - в модификации Л.И Абросимовой с соавт. (1981), в котором предполагается выполнение од­ной нагрузки, обусловливающей возрас­тание ЧСС до 150-160 уд./мин.

Проба может выполняться на велоэргометре, беговой дорожке (тредбан, тредмил) и на ступеньке (степэргометрия).

Расчет мощности нагрузок при опреде­лении показателя PWC 170 в степэргометрическом тесте производится по форму­ле:

Р× h× n× 1,3,

где -мощность нагрузки в кгм/мин, Р - масса тела испытуемого в кг, h- высота ступеньки в м, n - число восхождений в мин, 1,3 – коэффициент, учитывающий работу при опускании со ступеньки.

Следует иметь в виду, что предельно допу­стимая высота ступеньки составляет 50 см, а наибольшая частота восхождений - 30 в 1 мин. При необходимости увеличение мощности на­грузки может быть достигнуто за счет искусст­венного отягощения.

Расчет показателя PWC 170 производит­ся по формуле:

где - мощность нагрузки в кгм/мин, f 0 – частота сердечных сокращений в состоянии покоя, f – частота сердечных сокращений в конце нагрузки.

Параметры оценки результатов пробы PWC 170 представлены в табл. 16.

Таблица 16

Принципы оценки относительных значений показателя PWC 170

Таблица 17

Оценка физической работоспособности по результатам теста PWC 170 (кгм/мин) у квалифицированных спортсменов

(модификация В.Л. Карпмана с соавт., 1974)

Масса тела, кг	Оценка физической работоспособности
низкая	ниже средней	средняя	выше средней	высокая
Спортсмены, тренирующиеся «на выносливость»
60-69	<1199	1200-1399	1400-1799	1800-1999	>2000
70-79	<1399	1400-1599	1600-1999	2000-2199	>2200
80-89	<1549	1550-1749	1750-2149	2150-2349	>2350
Спортсмены, занимающиеся игровыми видами спорта, единоборствами, специально не тренирующиеся «на выносливость»
60-69	<999	1000-1199	1200-1599	1600-1799	>1800
70-79	<1149	1150-1349	1350-1749	1750-1949	>1950
80-89	<1299	1300-1499	1500-1899	1900-2099	>2100
Спортсмены, занимающиеся скоростно-силовыми и сложнокоординационными видами спорта
60-69	<699	700-899	900-1299	1300-1499	>1500
70-79	<799	800-999	1000-1399	1400-1599	>1600
80-89	<899	900-1099	1100-1499	1500-1699	>1700

В таблице 17 приведены параметры оценки общей физической работоспособности по результатам теста PWC 170 у квалифицированных атлетов. Результаты приведенных в данной таблице тестов хорошо отражают динамику аэробной способ­ности и кардиореспираторной производительности обсле­дуемых. Определение абсолютного уровня этих функций, т. е. ранжирование полученных результатов для сравнения работоспособности разных людей, должно проводиться с некоторой осторожностью. Особенно это касается обсле­дования спортсменов, так как между результатами тести­рования и спортивными достижениями отмечается лишь коррелятивная (иногда весьма слабая), а не функциональная взаимосвязь.

В то же время общую физическую работоспособность можно достаточно эффективно оценивать по уровню аэробной мощности. Прибли­женная оценка работоспособности с учетом результатов непрямого измерения максимума потребления кислорода приведена в табл. 18.

Таблица 18

Приближенная оценка работоспособности по максимуму потребления кислорода

Пол	Возраст, годы	max
низкая	пониженная	средняя	высокая	очень высокая
Женщины	20-29	1,69	1,70-1,99	2,00-2,49	2,50-2,79	2,80
		29-34	35-43	44-48
30-39	1,59	1,60-1,89	1,90-2,39	2,40-2,69	2,70
		28-33	34-41	42-47
40-49	1,49	1,50-1,79	1,80-2,29	2,30-2,59	2,60
		26-31	32-40	41-45
50-65	1,29	1,30-1,59	1,60-2,09	2,10-2,39	2,40
		22-28	29-36	37-41
Мужчины	20-29	2,79	2,80-3,09	3,10-3,69	3,70-3,99	4,00
		39-43	44-51	52-56
30-39	2,49	2,50-2,79	2,80-3,39	3,40-3,69	3,70
		35-39	40-47	48-51
40-49	2,19	2,20-2,49	2,50-3,09	3,10-3,39	3,40
		31-35	36-43	44-47
50-59	1,89	1,90-2,19	2,20-2,79	2,80-3,09	3,10
		26-31	32-39	40-43
60-69	1,59	1,60-1,89	1,90-2,49	2,50-2,79	2,80
		22-26	27-35	36-39

Примечание. Максимум потребления кислорода: в числителе - л/мин, в знаменателе – мл/кг.мин.

Гарвардский стептест. В спортивной практике для оценки общей физической работоспособности за последние го­ды нашел широкое применение гарвардский стептест. О работоспособности су­дят по индексу гарвардского стептеста (ИГСТ), который рассчитывается, исходя из времени восхождения на сту­пеньку и частоты пульса после окончания нагрузки. Высо­та ступеньки и время восхождения выбираются в зависи­мости от пола и возраста обследуемого (табл. 19).

Таблица 19

Высота ступеньки и время восхождения в Гарвардском стептесте

Темп восхождения постоянный и равняется 30 циклам в 1 мин. Каждый цикл состоит из четырех шагов. Темп задается метрономом частотой ударов 120 в минуту. После завершения работы обследуемый садится на стул и в те­чение первых 30 с 2-й, 3-й и 4-й минуты восстановления у него троекратно пальпаторно подсчитывают частоту сердечных сокращений. Если обследуемый в процессе вос­хождения из-за усталости начинает отставать от задан­ного темпа, то через 15-20 с тест прекрашают и фиксиру­ют фактическое время работы в секундах. Тест прекраща­ют также при появлении внешних признаков чрезмерного утомления: бледности лица, спотыкании и т. п. Индекс гарвардского стептеста рассчитывают по формуле:

где t - время восхождения в секундах, f 1 , f 2 и f з - коли­чество ударов пульса за 30 секунд на 2-й, 3-й и 4-й минутах восстановления соответственно.

При массовых обследованиях можно пользоваться со­кращенной формой гарвардского стептеста, которая преду­сматривает только один подсчет пульса в первые 30 секунд 2-й минуты восстановления. Тогда

где t – время восхождения на ступеньку, 5 мин (300 с); f 1 –количество ударов пульса за первые 30 секунд 2-й минуты восстановления.

Физическая подготовленность оценивается по значению полученного индекса (табл. 20).

Т а б л и ц а 20

Оценка физической работоспособности по индексу

гарвардского стептеста

Самые большие индексы (до 172) отмечены у спорт­сменов экстракласса, тренирующихся на выносливость.

В связи с большой интенсивностью нагрузки при вы­полнении гарвардского стептеста он, как правило, приме­няется только для обследования здоровых людей.

Тест Новакки используют для прямо­го определения общей физической работоспособности как для тренированных, так и не для тренированных людей.

Идея теста заключается в определении максимального времени, в течение которого испытуемый способен преодолевать на велоэргометре периодически увеличивающуюся строго индивидуализированную, а следовательно, в известной степени унифицированную нагрузку с учетом собственного веса.

Методика проведения состоит в следующем (рис. 8).

, Вт/кг

T, мин

Рис. 8. Тест Новакки. - мощность нагрузки; t – время.

Исходная нагрузка, равная 1 Вт/кг, через каждые 2 мин педалирования увеличивается на1 Вт/кг до тех пор, пока испытуемый откажется от работы.

В таблице 21 приведены параметры оценки результатов тестирования, которые, по существу, характеризуют общую физическую работоспособность. Например, если испытуемый прекратил педалирование на 8-й минуте, то есть на 2-й минуте 4-й ступени мощности нагрузки, соответствующей 4 Вт/кг, то, как видно из таблицы, можно заключить, что у него хорошая (общая) работоспособность. По этим данным можно судить и о функциональной готовности испытуемых.

Таблица 21

Оценка результатов теста Новакки

Тест Шефарда. Простой метод оценки аэробной способности с помощью двухступенчатого стептеста предложен Shephard (1967). Темп восхождения на ступеньку (циклы в 1 мин) для лю­дей разного пола и возраста в соответствии с массой тела приведен в таблице 22. Для установления необходимого тем­па метронома (соответственно числу шагов в 1 мин) ука­зaннoe в таблице количество циклов умножают на 6. Оценка проводится по частоте сердечных сокращений при восхождении на ступеньку в заданном темпе, которая мо­жет записываться с помощью электрокардиографа или измеряться путем пальпаторного подсчета за 10 секунд сразу после завершения работы.

Таблица 22

Степэргометрические нагрузки (циклы в 1 мин) для людей различного возраста обоего пола в зависимости от массы тела

	Возраст, годы		Возраст, годы
Масса,					Масса,
кг	20-29	30-39	40-49	50-59	кг	20-29	30-39	40-49	50-59
	Женщины			Мужчины
	(167)	(160)	(154)	(145)		(161)	(156)	(152)	145)
-	-	-	-	-
					-	-	-	-	-
					-	-	-	-	-

Примечание. В скобках указана средняя «должная) частота сердечных сокращений.

В таблице 22 над каждым столби­ком указана средняя «должная» частота сердечных сокра­щений для данной нагрузки. Аэробная способность (т. е. выносливость) оценивается как средняя, если фактическая частота после 4-5-минутного восхождения отличается от средней (табличной) не более чем на + 10 ударов в 1 мин. При более редком пульсе работоспособность оценивается как высокая, а при более частом пульсе - как низкая.

Для людей со средней физической подготовленностью указанные в таблице нагрузки соответствуют примерно 75% максимума аэробной мощности. На основании ре­зультатов специального исследования установлено, что коэффициент механической эффективности при восхождении на двойную ступеньку равняется 16%.

физический работоспособность кислород пульс

Метод 1: Изменение максимального потребления кислорода (МПК)

Из физиологии известно, что основным показателем аэробных возможностей организма является величина потребляемого кислорода в единицу времени (максимальное потребление кислорода - МПК).

Так как доля аэробной (с участием кислорода) энергопродукции является преобладающей в общей сумме энергетического обмена, то именно максимальная величина аэробных возможностей организма является основным критерием физического здоровья человека и жизнеспособности.

Максимальное потребление кислорода (МПК) выражает предельную для данного человека "пропускную" способность системы транспорта кислорода и зависит от пола, возраста, физической подготовленности и состояния организма.

Максимальное потребление кислорода (МПК) - это такое количество кислорода, которое организм способен усвоить (потребить) в единицу времени (берется за 1 минуту).

Не надо путать с тем количеством кислорода, которое человек вдыхает легкими, т.к. только часть этого кислорода, в конечном счете, поступает к органам. Понятно, что чем больше организм способен усвоить кислорода, тем больше у него вырабатывается энергии, которая расходуется как на поддержание внутренних потребностей организма, так и на совершение внешней работы.

Возникает вопрос, неужели именно количество кислорода усвояемого организмом в единицу времени является фактором, лимитирующим нашу работоспособность и определяющим уровень физического здоровья человека. Как это не странно может показаться на первый взгляд, но это именно так. Теперь надо разобрать от чего зависит величина максимального потребления кислорода (МПК).

Поскольку механизм этого процесса заключается в поглощении кислорода из окружающей среды, доставки его к органам и потреблении кислорода самими органами (в основном скелетными мышцами), то зависеть максимальное потребление кислорода (МПК) будет в основном от двух факторов: функции кислородтранспортной системы и способности скелетных мышц усваивать поступающий кислород.

В свою очередь, кислородтранспортная система включает систему внешнего дыхания, систему крови и сердечно-сосудистую систему. Каждая из этих систем вносит свой вклад в величину максимального потребления кислорода (МПК), а нарушение какого-нибудь звена в этой цепочке может сразу отрицательно сказаться на всем процессе.

Связь между величиной МПК и состоянием здоровья впервые была обнаружена американским врачом Купером. Он показал, что люди имеющие уровень максимального потребления кислорода 42 мл/мин/кг и выше, не страдают хроническими заболеваниями и имеют показатели артериального давления в пределах нормы.

Более того, была установлена тесная взаимосвязь величины максимального потребления кислорода и факторов риска ишемической болезни сердца: чем выше уровень аэробных возможностей (МПК), тем лучше показатели артериального давления, холестеринового обмена и массы тела. Минимальная предельная величина максимального потребления кислорода для мужчин 42 мл/мин/кг, для женщин - 35 мл/мин/кг, что обозначается как безопасный уровень соматического здоровья человека.

Способы определения МПК: прямой и непрямой. Прямой метод определения МПК основан на выполнении человеком 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 PWC170 с помощью формул, предложенных В. Л. Карпманом и др.

1.Понятие «общая физическая работоспособность».

2. Исследование общей физической работоспособности:

а) тест Руфье- Диксона

б) Гарвардский степ-тест

в) тест PWC170

г) определение максимального потребления кислорода (МПК)

3. Собственные исследования физической работоспособности

Скачать:

Предварительный просмотр:

СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОЦЕНКИ ФИЗИЧЕСКОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ

1.Понятие «общая физическая работоспособность».

2. Исследование общей физической работоспособности:

А) тест Руфье- Диксона

Б) Гарвардский степ-тест

В) тест PWC170

Г) определение максимального потребления кислорода (МПК)

3. Собственные исследования физической работоспособности

1. Под физической работоспособностью принято понимать такое количество механической работы, которую спортсмен способен выполнять длительно и с достаточно высокой интенсивностью.

Поскольку длительная работа мышц лимитируется доставкой к ним кислорода, общая физическая работоспособность в значительной мере зависит от производительности сердечно- сосудистой и дыхательной систем.

Тесты физической работоспособности по уровню нагрузки разделяются на максимальные и субмаксимальные тесты. Выбор теста на практике представляет собой компромисс между точностью измерения и внутренней стоимостью работы. Для этапных наблюдений предпочтительна высокая точность измерения физической работоспособности, с относительно высокой нагрузкой приходится мириться. Для текущего контроля предпочтительны субмаксимальные тесты.

Организация тестирования физической работоспособности должна отвечать ряду требований для того, чтобы полученные результаты было корректно интерпретировать.

Во- первых, нагрузка должна воздействовать на организм достаточно долго, чтобы вызвать стационарное состояние системы кислородного транспорта.

Во- вторых, мощность нагрузки должна быть такой, чтобы организм полностью использовал функциональные резервы кислородтранспортной системы (аэробная производительность), но не происходила активация анаэробных систем обеспечения энергией (анаэробная производительность). Уровень порога анаэробного обмена (ПАНО) часто вызывает с ЧСС и возрастом:

AF(age frequencu) = (220- возраст)х 0,87

В- третьих, мощность нагрузки должна оставаться постоянной. В противном случае продолжаются переходные процессы, а при ускорении вероятно смешанное обеспечение энергией.

Методологические подходы к изменению физической работоспособности основываются на измерении параметров либо в фазе нагрузки, либо в фазе восстановления после нагрузки. К тестам первой разновидности можно причислить тест МПК, Купера, Новакки, PWC. К тестам второй разновидности можно отнести тесты Руфье- Диксона и Гарвардский степ-тест.

2. Тест Руфье- Диксона

Тест Руфье- Диксона оценивает скорость восстановительных процессов после дозированной физической нагрузки. По скорости восстановления после нагрузки делают вывод об общей физической работоспособности. Тест Руфье- Диксона применяется во врачебном контроле над различным контингентом лиц, занимающихся физической культурой и спортом. Вывод о физической работоспособности может основываться на качественных критериях или на индексе Руфье- Диксона (ИРД)

Методика проведения

В положении сидя (лёжа) в покое у испытуемого подсчитывается пульс в течении 15с и подсчитываются данные за одну минуту (Po). Затем выполняется 30 глубоких приседаний за 45сек. После нагрузки у обследуемого в том же положении (сидя или лежа) за первые 15 и последние 15сек первой минуты отдыха подсчитывают пульс и подсчитывают данные за одну минуту (P1,P2 соответственно).

Оценка работоспособности

По результатам тестирования можно дать качественную оценку, заключение «атлетическое сердце», если выполняются три условия. Во- первых, P0 60; во- вторых, P1 2P0; в- третьих, P2 P0.

Расчёт индекса Руфье- Диксона проводится по формуле:

(P1-70)+2*(P2-P0)

ИРД=

где P0 – исходная ЧСС, мин

P1 – ЧССпосле нагрузки, мин

P2 – ЧСС в конце 1-й мин восстановления, мин

2.1 . Гарвардский степ- тест

С помощью Гарвардского степ- теста количественно оценивается скорость восстановительных процессов после дозированной физической нагрузки. По скорости восстановления после нагрузки делают вывод об общей физической работоспособности. Гарвардский степ- тест применяется во врачебном контроле над различным контингентом лиц, занимающихся физической культурой и спортом. Вывод о физической работоспособности делается на основе индекса Гарвардского степ- теста (ИГСТ).

Методика проведения

Нагрузка различной продолжительности, в зависимости от пола и возраста, дается в виде восхождения на одинарную ступень различной высоты. Темп восхождения у всех обследуемых составляет 30 восхождений (120 шагов) в минуту. Время выполнения нагрузки в предписанном режиме фиксируется с точностью до 1 секунды. Значение длительности работы подставляется в формулу для расчета индекса.

Если испытуемый из-за усталости отстает от темпа в течении 20 секунд, обследование прекращается, фиксируется длительность выполнения нагрузки в секундах и полученное время подставляется в формулу для расчета индекса.

Регистрация ЧСС проводится после нагрузки в положении сидя за первые 30 секунд на второй (f1), третий (f2) и четвертой (f3) минутах восстановительного периода. Результаты тестирования выражаются в виде ИГСТ:

T?100

ИГСТ=

(f1+f2+f3)*2

где t – время восхождения на ступень, с,

f1 – пульс за первые 30 секунд со второй минуты,

f2 – пульс за первые 30 секунд с третьей минуты,

f3 – пульс за первые 30 секунд с четвертой минуты восстановительного периода.

Оценка работоспособности

У спортсменов значение ИГСТ выше, чем у не тренированных людей. Особенно высокие величины индекса обнаруживается у представителей циклических видов спорта, развивающих выносливость. Эти данные указывают на то, что величина ИГСТ может использоваться для оценки общей физической работоспособности и выносливости спортсменов.

2.2 Тест PWC170

Тест PWC170 рекомендован Всемирной организацией здравоохранения для тестирования работоспособности человека в качестве эталона. Тест адекватен для определения физической работоспособности, как физкультурников, так и спортсменов.

Физическая работоспособность в тесте PWC170 выражается в величинах мощности физической работы, при которой ЧСС у обследуемого человека достигает 170 ударов в минуту. Выбор данной ЧСС основан на положении, согласно которому в молодом возрасте зона оптимального функционирования ССС находится в диапазоне около 170 ударов в минуту. Вторая физиологическая закономерность, лежащая в основе теста, заключается в наличии линейной зависимости между ЧСС и мощностью выполняемой нагрузки вплоть до ЧСС, равной 170 ударам в минуту. При более высокой ЧСС линейный характер этой взаимосвязи нарушается вследствие активизации анаэробных (гликолитических) механизмов энергетического обеспечения мышечной работы.

В практике врачебного контроля применяют 3 варианта теста PWC170: велоэргометрический, шаговый, тест PWC170 со специфическими нагрузками.

В тесте PWC170 определяется мощность физической работы, при которой ЧСС у обследуемого человека достигает 170 ударов в минуту. Эта мощность представляет собой абсолютный показатель физической работоспособности. Затем рассчитывают относительный показатель физической работоспособности - частное от деление абсолютного показателя физической работоспособности на массу тела обследуемого человека.

Шаговый вариант теста PWC170

Методика проведения

Испытуемому предлагают выполнить путем восхождения на одинарную ступень две нагрузки разной мощности. Мощность работы регулируется изменением высоты ступени. Продолжительность каждой из нагрузок составляет 4-5 минут с периодом отдыха между нагрузками 3 минуты. Темп восхождения на ступень составляет 30 подъемов в минуту. ЧСС определяется в первые 10 секунд после каждой нагрузки, пересчитывается за одну минуту и обозначается соответственно f1,f2.

Мощность нагрузки в шаговом варианте теста PWC170 рассчитывается по формуле:

W=P*h*n*1,3,

где W – мощность работы (кгм/мин),

P – масса тела (кг),

H – высота ступени (м),

N – темп восхождения (кол-во раз в мин., мин.)

Абсолютную величину PWC170 можно найти либо путем графической экстраполяции, либо аналитическим путем по формуле, предложенной В.Л. Карпманом:

170 – f1

PWC170 = W1+ (W2-W1) *

F2 – f1

где W1 – мощность первой нагрузки,

W2 - мощность второй нагрузки,

F1 – ЧСС при первой нагрузки,

F2 – ЧСС при второй нагрузки.

Тест PWC170 по методике Л.И. Абросимовой

Модификация теста была предложина Л.И.Абросимовой, И.А.Корниенко и соавторами (1978г.) в целях сокращения времени на исследования.

Методика проведения.

В условиях относительного покоя определяется ЧСС. Затем выполняется однократное восхождение на ступеньку в течении 5 минут (для детей 3-х мин.). высота ступеньки для женщин 40см, для мужчин 45см. интенсивность работы должна быть такой, чтобы ЧСС повысилось до 150-160 ударов в минуту. Для спортсменов темп восхождения 30 подъемов в минуту.

ЧСС регистрируют сразу после нагрузки за первые 10 секунд восстановительного периода. Для расчета работоспособности используется следующая формула:

PWC170 = * (170 – f0)

f1- f0

где W – мощность нагрузки,

F0 – ЧСС в покое,

F2 – ЧСС после нагрузки.

Поскольку абсолютная величина PWC170 зависит от массы тела, следует инвилировать индивидуальное различие в весе у разных спортсменов. С этой целью рассчитывают относительную величину PWC170 , для чего следует абсолютную величину PWC170 разделить на массу тела.

Оценка работоспособности.

У здоровых молодых не тренированных мужчин абсолютная величина PWC170 колеблется в пределах 700-1100 кг/мин., а у здоровых молодых не тренированных женщин – 450-750 кг/мин. Относительная величина PWC170 у не тренированных мужчин составляет в среднем 15,5 кгм/мин/кг, а у не тренированных женщин – 10,5 кгм/мин/кг.

У спортсменов этот показатель зависит от специализации. Средняя величина абсолютного и относительного показателя PWC170 составляет для мужчин 1520 кгм/мин и 20-24 кгм/мин/кг, а для женщин – 780 кгм/мин и 17-19 кгм/мин/кг. Более высокие значения PWC170 имеют представители циклических видов спорта, тренирующих выносливость.

Велоэргометрический вариант теста PWC17.0

Методика проведения.

Испытуемому предлагают последовательно выполнить 2 нагрузки (W1, W2) возрастающей мощности с поддерживаемой на постоянном уровне частотой педалирования 60-70 оборотов в минуту. Продолжительность каждой из нагрузок составляет 5минут. В конце первой и второй нагрузки в течении 30 секунд определяется ЧСС, которая обозначается соответственно f1, f2. Между нагрузками предусмотрен период восстановления 3 минуты.

При выборе величины первой нагрузки для здоровых не тренированных взрослых мужчин ее мощность определяется как 1Вт/кг массы тела (6кгм/мин), а для женщин – 0,5 Вт/кг (3 кгм/мин).

Критерием того, что первая нагрузка выбрана правильно, может служить величина ЧСС в конце нагрузки (f1), которая должна составлять 110-130 ударов в минуту.

Мощность второй нагрузки подбирается с учетом мощности первой нагрузки (W1) и ЧСС после первой нагрузки (f1).

Критерием правильности выбора мощности второй работы служит величина ЧСС в конце нагрузки (f2), которая должна достигать 145-160 ударов в минуту.

Величина абсолютного показателя PWC170 рассчитывается по формуле В.Л.Картмана, приведенной ниже:

170 – f1

PWC170 = W1+ (W2-W1) *

F2 – f1

Затем рассчитывается относительная величина PWC170

отн. PWC170 = PWC170/P, кгм/мин/кг.

Тест PWC170 со специфическими нагрузками

Этот вариант теста PWC170 основан на той же физиологической закономерности, что и велоэргометрический вариант теста, а именно линейной зависимости ЧСС от скорости легкоатлетического бега, плавания, бега на лыжах или коньках и других локомоций до пульса 170 ударов в минуту. Таким образом, учитывая результаты двух ступенчато возрастающих специфических нагрузок, выполняемых с умеренной скоростью, тест PWC170 со специфическими нагрузками позволяет определить аналитическим путём скорость локомоций, при которой ЧСС достигнет значения 170 ударов в минуту.

Методика проведения

Нагрузка представлена спортивной специфической деятельностью, связанной с перемещением тела спортсмена в пространстве. Первая нагрузка длительностью примерно 5 мин проводится с такой скоростью движения, чтобы пульс стабилизировался на уровне 110- 130 ударов в минуту. Затем следует период восстановления 5 мин. Вторая нагрузка длительностью примерно 5 мин проводится с -такой скоростью движения, чтобы пульс стабилизировался на уровне 145- 160 ударов в минуту.

ЧСС измеряется в первые 10 с после окончания нагрузки либо с помощью радиотелеметрии в последние 30 с работы.

Расчёты скорости циклического движения при пульсе 170 ударов в минуту PWC170 производится по видоизменённой формуле В.Л. Карпмана:

170 – f1

PWC170 = V1+ (V2-V1) *

F2 – f1

где V1 – скорость циклического движения во время первой нагрузки, (м/с);

V2 - – скорость циклического движения во время второй нагрузки, (м/с);

F1- ЧСС после первой нагрузки;

F2- ЧСС после второй нагрузки;

Скорость циклического движения во время нагрузок рассчитывается по формуле:

V=S/t (м/с),

где S - длина дистанции в метрах;

t- время прохождения дистанции в секундах.

При выполнении теста PWC170 со специфическими нагрузками требуется выполнение следующих условий:

Длительность каждой из нагрузок должна составлять 4- 5 мин, чтобы ЧСС достигла устойчивого состояния;

Разминка перед тестом не проводится;

Дистанцию следует проходить в равномерном темпе, без ускорений, на местности, имеющей ровную поверхность;

В конце первой нагрузки ЧСС должна достигать 110130 ударов в минуту, в конце второй нагрузки- 145- 160 ударов в минуту.

Оценка физической работоспособности

Величина PWC170 зависит от вида спорта и достоверно увеличивается с ростом спортивной квалификации. Данный показатель позволяет оценивать не только общую физическую работоспособность, но и специальную подготовленность спортсменов.

3.Собственные исследования физической работоспособности

1. Оценка физической работоспособности по индексу Руфье- Диксона:

Возраст: 22 года

Спортивный стаж: 10 лет

Дата обследования: 22.04.09

P0= 88 P1 = 136 P2= 92

ИРД=(P1-70)+2*(P1- P0)/10= (136-70)+2*(92-88)/10=7,4

Оценка физической работоспособности средняя.

Оценка физической работоспособности по ИРД средняя.

2. Оценка физической работоспособности по Гарвардскому степ- тесту:

Ф.И.О.: Терещенко Юрий Юрьевич

Возраст: 22 года

Спортивный разряд: 1 взрослый )*2= 300*100\(100+120+106) *2=82

3 . Оценка физической работоспособности по тесту PWC170

Ф.И.О.: Терещенко Юрий Юрьевич

Возраст: 22 года

Спортивный разряд: 1 взрослый

Спортивный стаж: 10 лет

Дата обследования: 12.04.09

Дополнение к анамнезу: самочувствие отличное

Номер нагрузки	Высота ступени	Масса	Темп	Мощность нагрузки	ЧСС
				994,5
	0,45			1491,75

W= 1,3*P* h1*n1= 1,3*85*30*0,3= 994,5 кгм\мин

W= 1,3*P* h2*n2= 1,3*85*30*0,45= 1491,75 кгм\мин

170 – f1

PWC170 = W1+ (W2-W1) *

F2 – f1

994,5+(1491,75-994,5)*(170- 132)\ (150-132)= 2044,25кгм\мин

Отн. PWC170 = PWC170 \P= 2044,25\85= 24кгм\мин\кг

Оценка физической работоспособности хорошая.

Цель работы: усвоить основные понятия и методы оценки работоспособности и овладеть умением определения работоспособности человека.

И. Целевая программа

в. Подготовка к работе

1. Повторить учебный материал, касающийся проблемы работоспособности человека и методов ее определения.

2. Диагностика начального уровня знаний

1 (РО). Назовите основные методы осуществления оценки работоспособности человека?

2 (РО). Объясните, что относят к прямым показателей работоспособности?

3 (ОС). Каким образом получают адекватное представление о работоспособности человека?

4 (РО). Опишите, как динамика работоспособности влияет на развитие усталости?

5 (РО). Что понимают под оптимальными условиями труда?

ИИИ. Теоретические сведения

Работоспособность - это максимальная способность человека к выполнению конкретной профессиональной деятельности в рамках определенного времени и параметров эффективности.

Основным методическим подходом при оценке работоспособности человека является использование прямых и косвенных показателей. К прямым показателей работоспособности относят результаты работы: точность и скорость ее выполнения, ошибки и производительность труда. Как косвенные показатели используется динамика показателей функционального состояния организма, то есть степень отклонения их при работе от исходного значения или от физиологической нормы. Наиболее полное и адекватное представление о работоспособности можно получить при изучении как производственных характеристик рабочей деятельности, так и уровня функциональных изменений различных органов и систем, наиболее загруженных при исследуемом разновидности труда.

Исследование работоспособности начинается с характеристики всего комплекса факторов, специфичных для той или иной профессии, их качественной оценки, позволяет определить физиологические изменения и прогнозировать возможное влияние труда на организм человека. Физиология труда сегодня нет универсальной методики профессиографии, с помощью которой можно было бы характеризовать любой вид труда. В большинстве исследований является описательная характеристика некоторых разновидностей труда, которая дает представление о качественных особенностях специфики режима, гигиенические условия, нагрузка на центральную нервную систему, физический компонент и тому подобное. Однако и такая далеко не полная Профессиографическая оценка позволяет заметить разницу в степени воздействия на организм человека комплекса факторов, характеризующих условия труда, то есть степень тяжести и напряженности труда, параметры производственной среды. Кроме указанных выше факторов большое влияние на производительность труда вне зависимости от вида профессии оказывает трудовую среду. Трудовое среда - это целостность материальных факторов процесса труда и общественных отношений, возникающих между участниками труда.

Эффективность труда человека в значительной степени определяется функциональным состоянием организма. С изменением функций исполнительных систем меняется уровень активности сердечно-сосудистой и дыхательной системы, обеспечивающие работу первых. Изучение работоспособности за функциональным состоянием работающего повязкам связано с разв вязания ряда задач, вытекающих из специфики производственного процесса. Прежде всего необходимо определить, какие функции и на каких этапах работы берут на себя основную нагрузку. Это определяет выбор физиологических показателей. В каждом конкретном случае производится с учетом оценки состояния сначала тех систем организма, которые наиболее важны для обеспечения конкретной профессиональной деятельности.

Динамика работоспособности и развитие усталости при физической и умственной работы принципиально не различаются. Однако при усталости, повязанная с умственной деятельностью, наиболее выраженные функциональные изменения наблюдаются в центральной нервной системе. Поэтому для оценки функционального состояния человека, занятого преимущественно умственным трудом,

могут быть использованы данные, характеризующие скорость двигательных реакций, поверхностную чувствительность кожи, пороги слуховой и вибрационной чувствительности, точность координации движений, показатели функционального состояния зрительного анализатора, психофизиологические показатели (корректурные пробы, тесты на внимание, память), а также показатели функционального состояния кровообращения, дыхания и др. Динамику работоспособности человека в течение суток можно отразить кривой нормальной работоспособности в течение суток (рис. 16.1).

При оценке степени физического труда могут быть использованы показатели состояния нервной мышечной системы (сила, выносливость отдельных м мышечных групп), показатели гемодинамики, дыхания, времени условно-двигательных реакций. Разделение показателей оценки функционального состояния при умственной и физической работе является относительным. При любой разновидности работы могут быть использованы электроэнцефалография, электрокардиография, реонцефалография, электромиография, сложные биохимические методы. В процессе диагностики усталости функционального состояния человека используются различные тесты и пробы.

Субмаксимальные тесты при нагрузках. Исследования показывают, что наиболее ценную информацию о функциональном состоянии сердечно-сосудистой системы дает учет изменений основных гемодинамических параметров не у восстановительный период, а непосредственно во время выполнения дозированных нагрузок.

Определение физической работоспособности (ФПО) при нагрузочных тестах и при выполнении профессиональных обязанностей имеет большое значение для оценки функционального состояния сердечное и сосудистой и дыхательной системы. В практике часто пользуются показателям не максимальной работы, а работы при частоте сердечных сокращений 170 в 1 мин. (ФПЗ170). В этом тесте поэтапно увеличивается нагрузка до достижения частоты сердечных сокращений 170 в 1 мин. Такой уровень нагрузки (кгм / мин.) И является показателем ФПЗ170.

Тест со ступеньками является наиболее физиологичным и доступным для лиц любого возраста и трудоспособности. Используют стандартную двойную строчку (рис. 16.2). На верхней ступеньке человек должен стоять выпрямившись ставить обе п "палатки на пол после каждого

Для определения субмаксимальной уровня нагрузки при тесте со ступеньками можно использовать табл. 16.1, в которой указано количество подъемов на двойную строчку за 1 мин. в течение 4 мин. и соответствующей 75% максимального потребления кислорода для лиц средней физической способности разного пола, массы и возраста.

Понятно, что к этому уровню нагрузки надо подойти постепенно. В табл. 16.1. над каждым столбиком в скобках указаны частота сокращений сердца (ЧСС) (почт / мин.), которая соответствует средней физической способности женщин и мужчин данной возрастной группы. Если частота пульса при указанном для него нагрузке будет отличаться меньше, чем на 10 в 1 мин. приведенной в скобках значения, то физическое состояние человека можно считать удовлетворительным. Если частота пульса ниже приведенной в скобках на 10 больше, то физическая способность человека выше средней, а если частота пульса на 10 в 1 мин. и более выше, чем указанная в скобках, то физическая способность низкая.

Таблица 16.1

Субмаксимальные нагрузки при степ-тесте и их оценка лиц разного возраста, пола и массы

Масса, кг	Возраст, годы
	20-29 30-39 40-49 50-59
Женщины (подъем за 1 мин.)
81 и больше
Мужчины (подъем за 1 мин.)
91 и больше

ИV. Технология и техника выполнения экспериментов

1. Оценка сердечно-сосудистой? система. Простой тест Руфье-Дикси-на: ((Р1 + Р2 + Р3) - 200) / 10, где Р1 - пульс в покое; Р2 - пульс после 20 приседаний; Р3 - пульс после минуты отдыха. Результат: 1-3 - очень хороший показатель, 3-6 - хорошее.

Ваш результат: _

2. Ортостатическая проба. Человек лежит на кушетке 5 мин. затем фиксируется частота сокращений сердца. После этого она встает и ЧСС вновь подсчитывается. В норме при переходе из состояния лежа в положение стоя ЧСС увеличивается на 10-12 почт. / Мин. Увеличение ЧСС до 20 почт. / Мин. свидетельствует удовлетворительную реакцию, а более 20 почт. / мин. - Неудовлетворительную, то есть недостаточную нервную регуляцию сердечно-сосудистой системы.

Ваш результат: _

3. Клиностатична проба - переход из состояния стоя в состояние лежа. В норме уменьшение ЧСС составляет 6-10 почт. / Мин.

Ваш результат: _

4. Проба с 20 приседаниями (проба Мартине). Подсчитывается ЧСС в покое. После 20 глубоких приседаний (ноги врозь, руки вытянуты вперед) в течение 30 сек. определяют процент учащения пульса от исходного уровня. Оценка работы: при учащении пульса на 25% состояние сердечно-сосудистой системы оценивается как хорошее, на 50-75% - удовлетворительное, более 75% - неудовлетворительное.

С помощью тонометра, который изображен на рис. 16.3 измерьте артериальное давление до и после пробы. При здоровой реакции на физическую нагрузку систолическое (верхнее) давление растет 25-30 мм, а диастем-лично (нижний) или остается на прежнем уровне, либо незначительно (на 5-10 мм) снижается.

Ваш результат: _

5. Коэффициент выносливости определяем по формуле Кваса. Тест характеризует функциональное состояние сердечно-сосудистой системы и является интегральной величиной, которая объединяет ЧСС, систолическое и диастолическое давление: КВ = ЧСС o 10 / Тпульс.

В норме КВ составляет 16. Увеличение его свидетельствует об ослаблении деятельности сердечно-сосудистой системы, уменьшение - об усилении.

Ваш результат: _

6. Тест на восстановление. Во время второй мировой войны для определения пригодности военных ввели в практику Гарвардский степ-тест. Он предусматривает подъем на ступеньку высотой 50 см со скоростью ЗО подъемов за минуту до наступления истощения, но не более 5 минут. Только 1/3 здоровых молодых ребят могли выдержать такую нагрузку. Оценка теста упрощена, а именно в счет ЧСС на 1-й минуте восстановительного периода. При такой оценке "Индекс годности" определяется по формуле: Индекс степ-теста = ЮОтДЗ ^ гь), где с - время, которое мог выдерживать рекрут во время теста, сек.; // - Частота пульса на первой минуте восстановительного периода.

Оценка результатов Гарвардского степ-теста

7. Определите свою работоспособность с помощью теста со ступеньками. Выполнена в единицу времени работа при степ-тесте может быть достаточно точно определена на основе массы тела пациента, высоты ступеньки и количества восхождений по настоящее время: XV = т o ее o й o 1,33, где ¥ - нагрузка, кгм / мин. ; т - масса тела, кг; ее - высота ступеньки, м; 1 - количество подъемов в 1 мин.; 1,33 - поправочный коэффициент, учитывающий физические затраты на спуск, со ступенек, которые составляют 1/3 затраты для подъема.

Существует группа методов, которая позволяет оценить интегрально физическую работоспособность (максимальную производительность - МП).

Максимальная производительность зависит:

· от развития мышечной массы,

· возможностей кардиореспираторной системы,

· уровня транспорта кислорода и углекислого газа,

Могут быть предложены различные варианты оценки:

а) двухступенчатая проба Мастера или степ-тест;

б) велоэргометрия (нарастающие нагрузки или ступенчатые);

в) пробы на приседание (например, проба Летунова);

При двухступенчатых пробах (степ-тест, велоэргометрия) обычно испытуемому предлагается выполнить 2 пробы (например, первая проба выполняется в течение 5 минут мощностью 75 Вт (450 кгм/мин), затем через 3 минуты после отдыха -- вновь 5-минутная работа, но более высокой мощности, например, 150 Вт (900 кгм/мин). Для каждой нагрузки по окончанию пробы определяется число сердечных сокращений за 1 минуту.

Учитывая, что между мощностью выполняемой работы и частотой сердечных сокращений существует линейная зависимость, которая достигает максимума (и при этом еще сохраняется линейность) при 170 ударах в минуту, строится график зависимости частоты сердечных сокращений от мощности выполняемой нагрузки, а по этому графику определяется потенциальная работоспособность, при условии, что частота сердечных сокращений у испытуемого достигнет 170 ударов в минуту. Этот показатель получил название РУУС 170. В норме у тренированных людей РУУС составляет 900-- 1050 кгм/мин или 150--175 Вт. У нетренированных людей этот показатель не превышает 600 кгм/мин или 100 Вт Горшков С. И., Золина 3. М„ Мойкин Ю. В. Методики исследования в физиологии труда.-- М.: Медицина, 1974. - с. 96..

Показателем работоспособности является также величина максимального потребления кислорода. Она определяется на основе величины РУУС 170. Например, по формуле В. Л. Карпмана она вычисляется так: МПК = 1,7 РУУС 170 + 1240. Так, если РУУС170 = 900 кгм/мин, то МПК = 1,7х900 + 1240=2770 мл или 2,77 л кислорода в минуту.

Существуют функциональные пробы, которые дают возможность оценить резервы организма и, тем самым, косвенно оценить интегральную работоспособность. Так, например, используются дыхательные пробы -- задержка дыхания на вдохе (проба Штанге) или задержка дыхания на выдохе (проба Генча) Гора Е.П. Влияние дыхания на функциональное состояние систем организма (сердечно-сосудистую систему и ЦНС) Учеб. пособие для слушателей ФПК, аспирантов и студентов-биологов пед. ин-тов и ун-тов. - М.: МГПИ, 1987. - с. 53..

Велоэргометрию, степ-тесты, пробы Штанге и Генча используют и для исследования динамики работоспособности. С этой же целью применяется группа методов, которая позволяет более детально проанализировать ход изменения работоспособности.

После установления надежности и достоверности теста, можно делать точные и информативные выводы на основе результатов, однако имеются два ограничения:

1)Результат теста применим только к тому виду работы, который подвергается тестированию.

2)Результаты теста относятся только к работоспособности в момент проведения пробы.

Способность, имеющуюся в настоящее время, можно оценить с помощью практических тестов, в которых за человеком наблюдают при выполнении им требуемой работы в течение более или менее продолжительного времени или с помощью набора тестов, позволяющего оценить каждый вид способностей, необходимых для выполнения задания.

Прогнозы об увеличении будущей работоспособности делать нельзя.

При необходимости оценки работоспособности в будущем, после прохождения обучения или тренировки нужно использовать тесты для выявления способностей, результаты которых не зависят от тренировки Результаты большинства тестов на пригодность («талант»), включая определение умственного развития, можно улучшить специальной тренировкой.

Оценку работоспособности человека в настоящем или будущем не следует воспринимать слишком буквально. Уровни работоспособности всегда зависят от многих факторов. Главное, от чего зависит прогноз-это достоверность тестов и трактовка результатов, а не объем программы тестирования, кроме того, природа делает внезапные скачки, многие люди обнаруживают способность к самосовершенствованию.

Пригодность определяется действительным уровнем работоспособности, а совсем не тем, что этого человека предварительно отобрали на основании каких-либо тестов или по другим критериям. Предварительный отбор может помочь в выборе круга возможных вариантов для конкретного человека, однако никогда нельзя исключить ошибки в том или ином направлении. Прогнозу работоспособности не следует доверять абсолютно Бехтерева Н. П. Нейрофизиологические аспекты психической деятельности человека. Изд. 2-е.--М.--Л.: Медицина, 1974. - с. 74..

Особый вид тестирования - это медицинское обследование работающих в целях их безопасности и сохранения здоровья; пригодность к выполнению работы определяют с точки зрения общего состояния здоровья - как в момент приема на работу, так и периодически во время работы.