Служит для оценки физической работоспособности занимающихся и не занимающихся по максимальному потреблению кислорода (МПК). МПК – единый показатель, характеризующий физические возможности человека, которые лимитируются производительностью кардиореспираторной системы (дыхательная система и система кровообращения тесно связаны в единую систему, называемую кардиореспираторной), роль которой сводится к обеспечению работающих мышц кислородом и выведению углекислоты из организма. И при всём при этом максимальное потребление кислорода (МПК) – основной показатель аэробной выносливости.

Как известно, величина потребляемого мышцами кислорода эквивалентна производимой ими работе. Следовательно, потребление организмом кислорода возрастает пропорционально мощности выполняемой работы. МПК характеризует собой то предельное количество кислорода, которое может быть использовано организмом в единицу времени. Чем выше МПК, тем больше (при прочих равных условиях) абсолютная мощность максимальной аэробной нагрузки.

МПК может быть определено с помощью максимальных проб (прямой метод) и субмаксимальных проб (непрямой метод). Для определения МПК прямым методом используются чаще всего велоэргометр или тредбан и газоанализаторы. При применении прямого метода от испытуемого требуется желание выполнить работу до отказа, что не всегда достижимо. Поэтому было разработано несколько методов непрямого определения МПК , основанных на линейной зависимости МПК и ЧСС при работе определенной мощности. Эта зависимость выражается графически на соответствующих номограммах. В дальнейшем обнаруженная взаимосвязь была описана простым линейным уравнением, широко используемым с научно-прикладными целями для нетренированных лиц и спортсменов скоростно-силовых видов спорта:

МПК = 1,7PWC 170 + 1240

Для определения МПК у высококвалифицированных спортсменов циклических видов спорта используют следующую формулу:

МПК = 2,2PWC 170 + 1070

В зависимости от величины МПК с учетом возраста, К. Купер выделяет пять категорий физического состояния (очень плохое, плохое, удовлетворительное, хорошее, отличное). Градация отвечает практическим требованиям и позволяет учитывать динамику физического состояния при обследовании здоровых лиц с незначительными функциональными нарушениями. Критерии К. Купера для различных категорий физического состояния мужчин по величине МПК приведены в таблице 5 .

Таблица 5

Оценка физического состояния по величине МПК (мл/мин/кг) по К. Куперу

PWC 170 (PWC – это первые буквы английского термина «физическая работоспособность» – Physical Working Capacity) – количество работы выполненной при частоте сердечных сокращений 170 уд/ мин.

Испытуемому предлагается выполнение на велоэргометре, трендбане или в степ-тесте 2-х пятиминутных нагрузок умеренной мощности с интервалом 3 мин, после которых измеряют ЧСС. Расчет показателя PWC 170 производится по следующей формуле:

где: W 1 и W 2 – мощность первой и второй нагрузки;

F 1 и F 2 – ЧСС в конце первой и второй нагрузки.

Принцип PWC 170 пригоден для определения как общей, так и специальной работоспособности спортсменов .

Гарвардский степ -тест

Это широко распространенная проба разработанная в США. Этот тест рассчитан на оценку физической работоспособности у здоровых молодых людей, т.к. от исследуемых лиц требуется значительное напряжение, и заключается в изучении восстановительных процессов после прекращения дозированной мышечной работы. Гарвардский тест заключается в подъёмах на ступеньку. Высота ступеньки и время предоставлено в таблице 6. Чистота подъёмов 30 подъемов в 1 мин (2 шага в 1 с), работа выполняется на 4 счёта, чистота восхождения задаётся метрономом. После окончания работы в течение 30 с второй минуты восстановления подсчитывают количество ударов пульса и вычисляют индекс Гарвардского степ-теста (ИГСТ) по формуле:

ИГСТ = t ∙ 100: ((f 1 + f 2 + f 3) ∙ 2)

где: t – время восхождения на ступеньку (с);

f 1, f 2, f 3 – число пульсовых ударов за 30 с 2-й, 3-й и 4-й мин восстановления.

Для оценки по Гарвардскому степ-тесту физической работоспособности проводят по таблице 7 .

Таблица 6

Высота ступеньки и время при проведении степ-теста

Таблица 7

Оценка физической работоспособности по ИГСТ

При развитии выносливости нам необходимо постоянно контролировать свой пульс, как наиболее доступный и информативный показатель физической работоспособности организма.

В спорте используются два способа оперативной пульсометрии :

1. Импульсометрия – подсчет числа сердцебиений за определенный отрезок времени, чаще всего 10 с;

2. Интервалометрия – определение суммарной длительности стандартного числа сердечных циклов, например 10.

Метод интервалометрии по точности стоит более чем на порядок, по сравнению с импульсометрией. Разумеется, при групповых подсчетах пульса с участием самих занимающихся, когда руководитель группы, пользуясь одним секундомером, задает по команде начало и конец измерения ЧСС, метод импульсометрии остается единственно приемлемым и будучи более простым, и главное привычным, метод импульсометрии остается основным на практике. Однако при наблюдениях за ЧСС отдельных лиц (а именно с этим приходится иметь дело при проведении теста PWC 170) методом выбора должна быть интервалометрия.

Интервалометрия

Интервалометрия может проводиться либо телеметрически (на слух по звуковому сигналу в радиоприемнике), либо пальпаторно на лучевой или сонной артерии.

Секундомер включается синхронно с первым ударом пульса, который становится как бы «нулевым», после чего отсчитывается всего 10 очередных ударов пульса и на последнем, десятом секундомер останавливается. Фиксированное секундомером время составляет суммарную длительность десяти полных кардиоциклов; величина ЧСС в минуту равна:

где: t–время циклов в секунду;

n– число определяемых циклов работы сердца.

Для удобства работы по методу интервалометрии приводится таблица 8, на которой заранее вычислены значения ЧСС в минуту для всех возможных величин при ритмах сердца в пределах 39–240 уд/мин. В левой части таблицы первые шесть столбцов дают величины ЧСС в наиболее часто встречающемся диапазоне 59-200 уд/мин при подсчете за 10 кардиоциклов.

В случае брадикардии (ЧСС ниже 60 уд/мин) нет необходимости в подсчете 10 кардиоциклов и практически достаточен уровень точности, полученный при подсчете за 5 кардиоциклов; соответствующую величину ЧСС находят в средней части таблицы.

В случае очень высоких ритмов ЧСС (более 200 уд/мин) для повышения точности целесообразно определять суммарную длительность 20 кардиоциклов; соответствующую величину ЧСС находят в правой части таблицы (последние два столбца).

При ритмах сердца свыше 180 уд/мин подсчет бывает нередко затруднен и возрастает возможность ошибки исследователя. Для облегчения работы и повышения ее точности может быть предложен специальный прием: подсчет пар импульсов. Так, при подсчете за 10 кардиоциклов мысленно считают не каждый удар, а через удар и на пятом из этих четных импульсов выключают секундомер; в случае подсчета за 20 кардиоциклов выключают его соответственно на десятом четном импульсе. Для надежного овладения этим приемом необходимо считать пары импульсов, делать мысленно акцент на втором импульсе каждой пары, т.е. на четном сигнале, который и подсчитывается. Тогда и выключение секундомера будет осуществлено правильно – на втором, а не на первом импульсе последней их пары .

Таблица 8

Частота сердечных сокращений (ЧСС, уд/мин) при различной суммарной длительности (t, с) стандартного числа кардиоциклов

В спорте выносливость может измеряться и с помощью неспецифических и специфических групп тестов. Неспецифические – по их результатам оценивают потенциальные возможности спортсменов эффективно тренироваться или соревноваться в условиях нарастающего утомления. Специфические – результаты этих тестов указывают на степень реализации потенциальных возможностей.

К неспецифическим тестам определения выносливости относят:

1. Бег на трендбане;

2. Педалирование на велоэргометре;

3. Степ-тест.

Во время выполнения теста измеряются как эргометрические (время, объем и интенсивность выполнения заданий), так и физиологические показатели (максимальное потребление кислорода – МПК, частота сердечных сокращений, порог анаэробного обмена ПАНО и т.п.).

Специфическими считаются такие тесты , структура выполнения которых близка к соревновательной. С помощью специфических тестов измеряют выносливость при выполнении определенной деятельности, например в плавании, лыжных гонках, спортивных играх, единоборствах, гимнастике.

Индекс выносливости

Индекс выносливости – это разность между временем преодоления длинной дистанции и тем временем на этой дистанции, которое показал бы испытуемый, если бы преодолел ее со скоростью, показываемой им на коротком (эталонном) отрезке.

Индекс выносливости = t -t k ∙ n

где: t – время преодоления какой-либо длинной дистанции;

t k – время преодоления короткого (эталонного) отрезка;

n – число таких отрезков, в сумме составляющих дистанцию.

Пример. Лучшее время бега на 100 м ученика 16 лет равно 14,0 с. Время его бега на 2000 м составляет 7 мин 30 с, или 450 с. Индекс выносливости = 450 - (14 ∙ 20) = 170 с. Чем меньше индекс выносливости, тем выше уровень развития выносливости.

Термин МПК расшифровывается как максимальное потребление кислорода (международное обозначение – VO2 max) и обозначает предельную способность человеческого организма насыщать мышцы кислородом и последующее потребление этого кислорода мышцами для выработки энергии во время выполнения физических упражнений с усиленной интенсивностью. Количество красных клеток в крови, обогащенных кислородом и питающих мышечную ткань, увеличивается вместе с расширением объема циркулирующей крови. А объем крови и содержание плазмы напрямую зависят от того, насколько хорошо развиты сердечно-респираторная и сердечнососудистая системы. Показатель МПК имеет особую важность для профессиональных спортсменов, потому что его высокое значение гарантирует большее количество энергии, вырабатываемой аэробным путем, а значит, и бОльшую потенциальную скорость и выносливость спортсмена. При этом стоит учесть, что МПК имеет предел, и у каждого человека он свой. Поэтому если повышение максимального потребления кислорода для молодых спортсменов – явление естественное, то у старших возрастных групп оно считается значительным достижением.

Как можно определить свое МПК

Показатель максимального потребления О2 зависит от следующих показателей:

– максимальной частоты сердечных сокращений;

– объема крови, которую левый желудочек способен перевести в артерию за одно сокращение;

– объем кислорода, извлекаемый мышцами;

Физические нагрузки помогают организму улучшить два последних фактора: объемы крови и кислорода. А вот частоту сокращений сердца улучшить невозможно, силовые нагрузки способны лишь замедлить естественный процесс остановки темпов сердцебиения.

Измерить максимальное потребление кислорода с детальной точностью возможно только в лабораторных условиях. Исследование протекает следующим образом: спортсмен встает на беговую ленту и начинает бежать. Скорость тренажера постепенно увеличивается, и спортсмен таким образом доходит до пика своей интенсивности. Ученые же подвергают анализу тот воздух, который выходит из легких бегуна. В итоге МПК рассчитывается и измеряется в мл/кг/мин. Самостоятельно измерить свой МПК можно, используя данные о своем темпе, скорости и расстоянии во время какого-нибудь соревнования или забега, правда полученные данные будут не так точны, как лабораторные.

Как повысить МПК

Для того, чтобы повысить максимальное потребление О2, ваши тренировки должны иметь интенсивность, максимально близкую к текущему показателю МПК, то есть около 95-100%. При этом такие тренировки требуют довольного долгого периода восстановления по сравнению с восстановительным или аэробным бегом. Новичкам в спорте не рекомендуется проводить более одной подобной тренировки в неделю без прохождения долгосрочного базового комплекса подготовок в аэробной зоне. Наиболее действенными считаются тренировочные упражнения по 400-1500 метров (в целом 5-6 км). Между ними должны быть периоды восстановительного бега: от трех до пяти минут со снижением частоты пульса до 60% от максимального показателя.

Чтобы улучшить свои результаты в беге на средние и длинные дистанции, необходимо знать основы бега, такие как правильное дыхание, техника, разминка, умение сделать правильную подводку к дню соревнований, выполнять правильную силовую работу для бега и другие.. Для читателей сайта видеоуроки совершенно бесплатные. Чтобы их получить, достаточно подписаться на рассылку, и уже через несколько секунд вы получите первый урок из серии про основы правильного дыхания во время бега. Подписаться здесь: . Эти уроки уже помогли тысячам людей, помогут и вам.

Основные критерии здоровья

Здоровье - это не только отсутствие болезней, но и определенный уровень физической подготовленности и функционального состояния организма. Основным критерием здоровья человека следует считать его энергопотенциал, т.е. возможность потреблять энергию из окружающей среды, накапливать ее и мобилизовать для обеспечения физиологических функций. Чем больше организм может накопить энергии, а также чем эффективнее ее расходование, тем выше уровень здоровья человека. 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 и жизнеспособности. Из физиологии известно, что основным показателем аэробных возможностей организма является величина потребляемого кислорода в единицу времени (МПК). Соответственно, чем выше показатель МПК, тем большим здоровьем обладает человек. Для более полного понимания этого момента, давайте подробно разберем, что такое МПК и от чего оно зависит.

Максимальное потребление кислорода (МПК)

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 здоровья. Как это не странно может показаться на первый взгляд, но это именно так. Теперь надо разобрать от чего зависит величина 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 МПК будет в основном от двух факторов: функции кислородтранспортной системы и способности скелетных мышц усваивать поступающий кислород. В свою очередь, кислородотранспортная система включает систему внешнего дыхания, систему крови и сердечно-сосудистую систему. Каждая из этих систем вносит свой вклад в величину 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 МПК 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 МПК 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 МПК для мужчин 42 мл/мин/кг, для женщин - 35 мл/мин/кг, что обозначается как безопасный уровень соматического здоровья. В зависимости от величины МПК выделяют 5 уровней физического состояния (таблица).

Для более точного определения уровня физического состояния принято оценивать его по отношению к должным величинам МПК (ДМПК), соответствующим средним значениям нормы для данного возраста и пола.

Определение фактической величины МПК возможно двумя способами:

• 1. Прямой метод (с помощью прибора - газоанализатора)
• 2. Косвенный метод (с использованием функциональных тестов)

Определение МПК прямым методом достаточно сложно и требует наличия дорогостоящей аппаратуры, поэтому он не получил широкого распространения. Расчет МПК косвенным методом имеет небольшую погрешность, которой можно пренебречь, а в остальном, он является очень доступным и информативным методом, что делает его наиболее применяемым в различных физкультурно-оздоровительных учреждениях и реабилитационных центрах. Для определения МПК косвенным методом наиболее часто используется тест PWC170, определяющий физическую работоспособность человека.

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

К косвенным методам определения МПК относятся метод Астранда; определение по формуле Добельна; по величине PWC170 и др.

Для определения уровня физической работоспособности могут быть использованы тесты с максимальной и субмаксимальной нагрузкой: максимальное потребление кислорода (МПК), PWC170, Гарвардский степ-тест и др.

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.

Вариант № 1. Определение мпк по методу Астранда.

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. Определение мпк по степ-тесту.

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 pwc170.

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.

Интересно бывает наблюдать случаи, когда незнакомый спортсмен подходит к тренеру и просит его помочь составить для себя тренировочную программу на неделю, а то еще хуже, и на месяц вперед. Интересно именно то, как тренер берется выполнять эту задачу - даже не поинтересовавшись физическим состоянием спортсмена. И честно говоря, становится в этих случаях жалко и того и другого. Первого из-за того, что даже если ему план и напишут, то толку от этого может быть очень мало. А второго, из-за того, что показывает свою профессиональную непригодность.

Для того, чтобы достичь какого-либо результата в любой сфере деятельности необходимо твердо значь, что именно мы хотим. И это желание должно быть реальным. Затем необходимо выбрать пути его достижения. Но для этого надо знать исходное состояние, которое мы хотим изменить. Спорт, в данном случае, как раз не является исключением.

В настоящее время почти в каждом городе есть врачебно-физкультурные диспансеры, где можно провести функциональную диагностику. Исходя, из полученных результатов и надо строить подготовку спортсмена: решать, какую тренировочную нагрузку, и какой интенсивности на различных этапах подготовки ему лучше применять.

Наиболее доступными и широко применяемыми для определения физической работоспособности, в настоящее время, является тест PWC 170. Он расшифровывается как физическая работоспособность при пульсе 170 ударов в минуту. Величина PWC 170 соответствует такой мощности физической нагрузки, которая приводит к повышению ЧСС до 170 уд/мин. Пульс 170 уд/мин соответствует примерно 87% от его максимального значения.

Однако для триатлона, как впрочем, для других видов спорта на выносливость, наиболее значимым является не показатель мощности, которую может развить спортсмен в тесте, а показатели значения МПК.

МПК (максимальное потребление кислорода) - это такое количество кислорода, которое организм способен усвоить за 1 минуту, что является критерием аэробной мощности. Именно это показатель является фактором, лимитирующим нашу работоспособность. 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 зависит МПК в основном от двух факторов: функции кислородтранспортной системы и способности скелетных мышц усваивать поступающий кислород. В свою очередь, кислородно-транспортная система включает систему внешнего дыхания, систему крови и сердечно-сосудистую систему. Поэтому связь между показателем МПК и состоянием организма налицо.

Для определения МПК косвенным методом наиболее часто используют тест PWC 170. Формула для расчета МПК при его использовании следующая:

МПК =(1,7 х PWC 170 + 1240) / вес (кг).

На практике для определения МПК используется газоанализатор, с помощью которого данный показатель определяется прямым способом. Если такого оборудования нет, то можно провести тест Конкони, при котором испытуемый с пульсометром без остановки пробегает 200 метровые отрезки, каждый на 2 секунды быстрее предыдущего. Бег начинается с очень медленного старта и пробегается в зависимости от подготовленности 2400 - 3200 метров (всего делается около 16 измерений пульса). Скорость на 200 метровых отрезках переводится в км/ч по следующей формуле: v=720/t (t=время на отрезке). По результатам измерений строится график, на котором по вертикали откладывается пульс, а по горизонтали скорость в км/ч. Точка преломления графика (называется "точка отклонения") дает скорость бега при достижении анаэробного порога. На точности тестирования сказываются погрешности измерения (для любителей это около 5%), но оно становится проще, если при его выполнении используется компьютер. Существуют компьютерные программы, позволяющие проводить автоматический анализ результатов теста. Следует отметить, что примерно у 15% спортсменов "эффект Конкони" может и не проявиться.

Предел, до которого удается развить МПК, зависит главным образом от увеличения нагнетающей способности сердца, а она, в свою очередь находится под сильным влиянием генетических факторов. Исходя из этого, можно предположить, что спортсмены с очень низким уровнем МПК вряд ли смогут добиться высоких результатов в видах спорта на выносливость, каким и является триатлон. Однако, с другой стороны, МПК - классический показатель выносливости, он не отражает анаэробных способностей организма и поэтому не может служить единственным показателем физической работоспособности. Особенно это касается спортсменов высокого класса подготовленности, у которых наряду с высоким уровнем МПК необходимо иметь и высокий уровень анаэробной производительности. Рост спортивных результатов на уровне высшего спортивного мастерства происходит параллельно с ростом анаэробного порога, значение которого определяется мышечными факторами, а не ростом МПК.