Определение максимального потребления кислорода

По оценке Всемирной организации здравоохранения, максимальное потребление кислорода (МПК) признается наиболее объективным и информативным показателем функционального состояния кардиореспираторной системы человека. Величина МПК надежно характеризует физическую (или, точнее, так называемую аэробную) работоспособность человека. Индивидуальные значения МПК определяются биологическими особенностями индивида (полом, возрастом и др.), состоянием его здоровья, уровнем физического развития и условиями окружающей среды (газовым составом, атмосферным давлением и т. п.).

Для определения индивидуального уровня МПК предложено несколько разных способов, все они основаны на контроле достижения пределов возможности обеспечения системой кислородообеспечения выполнения мышечной работы. Прямое определение МПК является не только изнуряющей, но и не вполне безопасной процедурой. В связи с этим разработаны более щадящие методы оценки состояния системы кислородообеспечения и «физической работоспособности организма» при субмаксимальных нагрузках.

Широко используется функциональная проба, основанная на определении мощности мышечной нагрузки, при которой ЧСС повышается до 170 уд/мин. Этот тест обозначают как PWC₁₇₀ (от первых букв английского обозначения термина «физическая работоспособность» — Physical Work Capacity). Чаще всего пользуются косвенным методом определения PWC₁₇₀, основанным на теоретической линейной взаимосвязи мощности мышечной нагрузки и ЧСС. При таком методе достаточно два раза измерить мощность нагрузки и ЧСС при нагрузках меньших, чем PWC₁₇₀, что позволяет применять этот метод для обследования людей с низкой физической подготовкой. При ЧСС выше 170 уд/мин линейность зависимости ЧСС от мощности нарушается, что обусловлено подключением анаэробных процессов.

Мышечная нагрузка может формироваться различными способами. Одним из наиболее доступных является выполнение степ-теста. Мощность нагрузки задается двумя способами: высотой ступеньки и темпом выполнения нагрузки.

Физическая нагрузка задается подъемом на одну или две ступеньки. Высота ступеньки и время выполнения работы задаются в зависимости от пола, возраста, роста и физического развития испытуемого.

Оборудование: специальная ступенька (0,20; 0,25; 0,3 м), секундомер, метроном, весы медицинские.

Ход работы.

• 1. Определяется масса тела Р (кг) и длина ноги L (м) обследуемого.
• 2. Подбирается высота ступеньки h (м) — около 1/3 длины ноги. Как правило, достаточно иметь набор ступенек: 0,20; 0,25; 0,3 м.
• 3. Определяется частота циклов Hj за одну минуту для первой нагрузки. Для физически тренированных людей частота циклов вычисляется по формуле

п_г — 5 /й, Для лиц с низким физическим развитием, женщин и детей можно воспользоваться формулой.

= 2,5/ Н.

Частоту метронома устанавливают равной 4п₁.

• 4. Выполняется первая нагрузка. Длительность нагрузки 5 мин. Один цикл состоит из четырех движений, каждому из которых соответствует один удар метронома:
  • • испытуемый ставит на ступеньку одну ногу;
  • • ставит на ступеньку другую ногу, выпрямляет ноги и принимает строго вертикальное положение;
  • • ставит на пол ногу;
  • • ставит на пол вторую ногу.

За последние 30 с подсчитывается пульс и определяется частота сердечных сокращений/, (уд/мин).

Если/, менее 90 или более 130 уд/мин, выполнение первой нагрузки следует повторить, увеличив или уменьшив соответственно п, в 2 раза.

• 5. Пауза — отдых в положении стоя, 3 мин.
• 6. Определяется частота циклов п₂ для второй нагрузки. Критерием того, что нагрузки в пробах подобраны правильно, может служить ЧСС в конце нагрузок. ЧСС в конце 1-й нагрузки должна достигать 100— 120, а в конце 2-й нагрузки — 145—160 уд/мин. Желательно, чтобы разница между этими величинами была не менее 40 уд/мин. Частоту циклов при второй нагрузке п₂ можно определить по формуле

• 7. Выполнение второй нагрузки. Нагрузка выполняется 5 мин. За последние 30 с подсчитывается пульс и определяется частота сердечных сокращений/₂, уд/мин.
• 8. Расчет Р1УС₁₇₀.

При расчете количества выполненной при степ-тесте работы необходимо учитывать не только работу по подъему на ступеньку, но и уступающую работу — спуск со ступеньки. Для этого используется поправочный коэффициент 0,2, включающий перерасчет мощности в ватты и поправку на уступающую работу.

Мощность N выполняемой работы рассчитывается по формуле.

где Р — масса испытуемого, кг; к — высота ступеньки, м; п — количество циклов в минуту; 0,2 — поправочный коэффициент.

Расчет РМГ₁₇₀ проводят по формуле В. Л. Карпмана (1969):

где М, — мощность первой нагрузки; ДГ₂ — мощность второй нагрузки; /_а — частота сердечных сокращений в 1 мин после выполнения первой нагрузки; /₂ — частота пульса после второй нагрузки.

Результаты заносят в итоговую таблицу, формулируют выводы о соответствии полученных результатов нормативным. Для оценки физической работоспособности используют рис. 7.1, 7.2, которые предусматривают оценку по пяти уровням: низкий, ниже среднего, средний, выше среднего, высокий.

При получении оценки «Уровень работоспособности ниже среднего и низкий» следует обратить внимание на низкий уровень тренированности опорно-двигательной и сердечно-сосудистой систем, рекомендуется заняться оздоравливающими физическими упражнениями.

В случае получения оценки «Уровень работоспособности ниже среднего и низкий» рекомендуется тренировку проводить под руководством специалиста в области оздоровительной гимнастики.

Рис. 7.1. Уровень физической работоспособности по показателю Р1УС₁₇₀ у мужчин.

Рис. 7.2. Уровень физической работоспособности по показателю Р1/УС₁₇₀ у женщин.