Анатолий Крылов. Критерии оценок (физиологические тесты). Методы и тесты оценки физической работоспособности Принципы и методы тестирования физической работоспособности

1. Тесты на работоспособность. Физиологические тесты на работоспособность - это диагностические процедуры для определения физической работоспособности; подобно многим диагностическим процедурам, они несут некоторый элемент риска.

В то время, как эргометрические тесты с максимальной нагрузкой, выполняемые до момента предельного физического утомления, представляют незначительный риск для здорового человека. Мы ограничиваемся тремя тестами, наиболее часто используемыми для оценки работоспособности при деятельности, требующей выносливости. Эти пробы отвечаютустановленным тестовым критериям.

1.1. Максимальное потребление кислорода (Vo2max)
Максимальное потребление кислорода служит показателем аэробной работоспособности организма. Его определяют в условиях непрерывной или ступенчато увеличиваемой эргометрической нагрузки. Потребление кислорода сначала равномерно нарастает, а затем выравнивается при переходе в состояние истощения (максимальное потребление кислорода). Среднее потребление кислорода в области стабильного уровня для взрослого мужчины при массе тела 70 кг составляет около 3,0 л/мин, или 43 мл *мин-1*кг-1. Интенсивной тренировкой выносливости можно довести максимальное потребление кислорода до уровня, вдвое превышающего эту величину.

1.2. Физическая работоспособность (PWC170 или W170)
Этот тест также проводится при непрерывной или ступенчато возрастающей работе на эргометре; критическим показателем служит работа в тот момент, когда частота пульса достигает 170 ударов в минуту. Поскольку максимальная частота сокращений сердца снижается с возрастом, данные, получаемые для пожилых людей, либо экстраполируют относительно 170 мин-1, либо выражают относительно более низкой стандартной частоты, например, 130 мин-1 (т. е. PWC130). Размерность результата пробы - ватты.
Достоверность этого теста та же, что и определения максимального потребления кислорода. Хотя PWC-тест менее надежен, чем измерение максимального потребления кислорода, он особенно пригоден для массовых обследований, так как экономичен с точки зрения затрат времени и средств.
Для лиц в возрасте от 20 до 30 лет получены следующие средние величины: для женщин - 2,3 Вт/кг, для мужчин - 2,8 Вт/кг массы тела. Интенсивной тренировкой выносливости можно удвоить эти величины.

1.3. Частота сокращений сердца
Следует отметить, что при динамической работе с постоянным коэффициентом полезного действия частота сокращений сердца пропорциональна как потреблению кислорода, так и выполняемой нагрузке. При изменении коэффициента полезного действия сохраняется тесная связь между частотой сокращений сердца и потреблением кислорода, а связь между частотой сокращений сердца и выполняемой нагрузкой утрачивается. Во время легкой работы с постоянной нагрузкой частота сокращений сердца возрастает в течение первых 5-10 мин. и достигает постоянного уровня; это стационарное состояние сохраняется до завершения работы даже в течение нескольких часов.
Чем больше напряжение, тем выше уровень плато. Во время тяжелой работы, выполняемой с постоянным усилием, такое стабильное состояние не достигается; частота сокращений сердца увеличивается по мере утомления до максимума, величина которого неодинакова у отдельных лиц (подъем, обусловленный утомлением). Различие в характере изменений сердечной деятельности при легкой и тяжелой работе продемонстрировано в опытах, длительность которых доходила до 8 ч.
Таким образом, по изменениям частоты сокращений сердца можно различить две формы работы: легкая, неутомительная работа - с достижением стационарного состояния, и тяжелая, вызывающая утомление работа - с подъемом, обусловленным утомлением.
Любую работу (выполнение любого вида упражнений), можно оценить, исходя из энергетических затрат на ее выполнение, так как любое движение оценивается как изменение кинетической или потенциальной энергии изменения положения и рассчитывается по известным формулам: Работа: А= F-AS [Дж], где соответственно:
F - сила [Н]; AS - перемещение [м] Пример: работа по подъему 30 кг на высоту, равную 0,5 метра, будет равна
А = F·AS = 30 кг·9,81 м/с2·0,5 м = 147,15 Дж, если этот подъем осуществлен за 2 сек., то мощность, развитая при этом, будет равна
N - F/1 = 147,15 Дж / 2с = 73,575 Вт

Рис. 1. Изменение частоты сокращений сердца при динамической работе постоянной интенсивности. Темным обозначена «пульсовая сумма восстановления» - общее число ударов свыше базального уровня за период восстановления.

Даже после завершения работы частота сердечных сокращений изменяется в зависимости от имевшего место напряжения. После легкой работы она возвращается к первоначальному уровню в течение 3–5 мин.; после тяжелой работы период восстановления значительно дольше - при чрезвычайно тяжелых нагрузках он достигает нескольких часов. Другим критерием может служить общее число пульсовых ударов свыше базального уровня (начальной частоты пульса) в течение периода восстановления (пульсовая сумма восстановления). Этот показатель служит мерой мышечного утомления ^следовательно, отражает нагрузку, потребовавшуюся для выполнения предшествующей работы.
Когда следят непосредственно за сердечной деятельностью (путем измерения ЭКГ или давления), нужно использовать термин «скорость сокращений сердца»; термин же «частота пульса» применяют, когда регистрируют периферический пульс. Эти две величины различаются только при воздействиях на сердечную деятельность.
Пример. Непосредственно перед стартом на 3 км у специалиста была замерена частота пульса в покое (предположим, 72 удара в минуту). Сразу же после забега у него замеряется частота пульса после нагрузки. При этом существует важная особенность - частота пульса замеряется в течение того времени, пока не станет равной исходной, т. е. 72 удара в минуту.
Предположим, что восстановление произошло за б минут, при этом показатели были следующими:

Не нужны сложные приборы, не нужен квалифицированный медицинский персонал, практически не важен вид нагрузки (бег, отжимания, подъем тяжестей и т. д.) - важны лишь объем работы и соответствующая ему итоговая пульсовая сумма восстановления. Создать стандартные условия выполнения той или иной работы для любого командира - не проблема, проверить показатели и записать их - тем более. Через определенный период времени после этапа подготовки провести повторный контроль тоже не проблема. Информативность - полная.
Ударный объем
Ударный объем сердца в начале работы возрастает лишь на 20–30 %, а после этого сохраняется на постоянном уровне. Он немного падает лишь в случае максимального напряжения, когда частота сокращений сердца столь велика, что при каждом сокращении сердце не успевает целиком заполниться кровью. Как у здорового спортсмена с хорошо тренированным сердцем, так и у человека, не занимающегося спортом, сердечный выброс и частота сокращений сердца при работе изменяются приблизительно пропорционально друг другу, что обусловлено этим относительным постоянством ударного объема.
При динамической работе артериальное кровяное давление изменяется как функция выполняемой работы. Систолическое давление увеличивается почти пропорционально выполняемой нагрузке, достигая приблизительно 220 мм рт. ст. (29 кПа) при нагрузке 200 Вт.

Диастолическое давление изменяется лишь незначительно, чаще в сторону снижения. Поэтому среднее артериальное давление слегка повышается. Верхний предел нормального увеличения кровяного давления при велоэргометрии (100 Вт) составляет 200/100 мм рт. ст. в положении сидя и 210/105 мм рт. ст. в положении лежа (метод RR).
В системе кровообращения, функционирующей под низким давлением (например, в правом предсердии), давление крови во время работы увеличивается мало; отчетливое его повышение в этом участке является патологией (например, при сердечной недостаточности).

Аэробно-анаэробный переход и анаэробный порог
При увеличении эргометрической работы полезно измерять уровень нагрузки, при котором концентрация лактата в крови превысит величины 2 и 4 ммоль/л (начало перехода и порог соответственно). Результат этого теста более информативен, чем максимальное потребление кислорода при длительной (порядка часов) работе, требующей выносливости. У мужчин в возрасте 20–30 лет аэробно-анаэробный переход достигается при нагрузке порядка 1,25 Вт/кг, а анаэробный порог - приблизительно при 2,5 Вт/кг массы тела. Нагрузка, при которой достигается анаэробный порог, выраженная в процентах от нагрузки, при которой потребление кислорода становится максимальным, характеризует зависимые от тренировки процессы адаптации в мышцах (состояние тренированности). Эта величина у нетренированных лиц составляет около 50–60 %, а у высоко тренированных в видах спорта, требующих выносливости, - около 80 %.

Значение массы тела
Результаты тестов на работоспособность часто выражают с учетом массы тела (относительные величины). Однако это обобщение непригодно для оценки индивидуальных случаев; следует принимать во внимание требования, предъявляемые конкретной задачей. Это необходимо по следующим причинам.
Когда человек перемещает только массу собственного тела, физиологические параметры работы у разных лиц можно наилучшим образом сопоставить, соотнеся их с массой тела.
Для случая переноски тяжестей полезнее выражать результаты по отношению к абсолютной работоспособности или к общей массе (масса тела плюс масса груза).
Если необходимо оценить работоспособность мускулатуры, предпочтительно соотнести результаты с массой мышц (с которой коррелирует «безжировая масса тела»).

Интерпретация тестов на работоспособность
После того как установлены надежность и достоверность теста, можно делать точные и информативные выводы на основе его результатов, однако существуют два ограничения. Строго говоря, результат теста применим только к тому виду работы, который подвергается тестированию. Выводы о работоспособности при других нагрузках оправданны только в том случае, если факторы, определяющие характер работы, в значительной степени сходны, причем можно (следует) ожидать, что такой перенос всегда будет сопровождаться потерей достоверности. Результаты теста относятся только к работоспособности в момент проведения пробы.
Анализ пригодности каждого из вышеперечисленных тестов проводится исходя из критерия (условия) доступности (возможности проведения) в условиях войсковой части при сохранении максимально возможной информативности, решение за командиром (руководителем подготовки).

Нагрузки на организм специалиста в зависимости от их вида

Упражнения, когда действующей нагрузкой выступает масса тела самого спортсмена, и действия, направленные на сохранение равновесного положения тела, находящегося под действием силы тяжести. При сохранении положения тела, человеку приходится уравновешивать не только силу тяжести, но и другие силы. Сточки зрения задачи уравновешивания сил можно выделить три вида статической работы мышц (рис. 6.1).
На схеме спортсмен, удерживающий «угол», одновременно выполняет следующие виды работ:
удерживающая работа - против момента силы тяжести (группа мышц 1); моментами сил тяги мышц уравновешены моменты силы тяжести звеньев;
укрепляющая работа - против сил тяжести, действующих на разрыв; силы мышечной тяги укрепляют сустав, принимают на себя нагрузку (группа мышц 2);
фиксирующая работа - против сил тяги мышц-антагонистов и других сил; силы мышечной тяги лишают звено возможностей движения, действуя друг против друга по направлению, но совместно - по задаче (группа мышц 3).
Аналогично можно рассмотреть упражнения, связанные с отжимом от опоры, например, подъем тела из упора лежа, и подобные им.
Строго говоря, согласно биомеханике, все движения человека (или его биокинематических звеньев) условно можно разделить на преодолевающие и уступающие.
В преодолевающих движениях суммарная тяга мышц направлена в сторону движения звена, в уступающих - в противоположную сторону.
Отсюда - движения человека могут выполняться с преодолевающей (положительной) или уступающей (отрицательной) работой мышц. Примером преодолевающей (положительной) работы может служить поднимание штанги. При этом мышцы укорачиваются, преодолевая силы сопротивления, приложенные к звеньям (штанге). Такие движения раньше называли активными; пассивными же считали движения, выполняемые без активного сокращения мышц, например, при помощи внешних для человека сил (опускание штанги под действием ее веса и т. п.).
Следует отметить, что в этом примере якобы «пассивные» движения на самом деле таковыми не являются, так как при этом движении (опускание штанги под действием ее веса) спортсмен напряжением мышц-антагонистов тормозит или останавливает ее движение, вызванное внешними для него силами (сила тяжести штанги при опускании ее на помост). В таких случаях антагонисты совершают уступающую (отрицательную) работу (растягиваясь, они как бы уступают движущим внешним силам), причем совершают иногда огромную работу, при которой их активность (в биологическом смысле) очень велика. Поэтому их движения нецелесообразно называть пассивными, а правильнее называть уступающими. Не следует смешивать понятия «активные силы» в смысле механическом (способные вызвать движение) и в смысле биологическом (тяги мышц). Правильнее делить движения на преодолевающие (с положительной работой мышц) и уступающие (с отрицательной работой мышц). И те и другие движения активные. Пассивными же следует называть лишь движения без активного участия мышечных сил (свободное падение, пассивное «падение» расслабленной руки и т. п.), при которых действительно мышцы никакой роли не играют.
Таким образом, в преодолевающих движениях главными источниками движущих сил служат только мышечные тяги, хотя им могут помогать и иные силы. Тормозящие силы могут быть весьма разнообразными:
в упражнениях с отягощением - их вес и силы инерции;
в упражнениях с эспандером - силы его упругой деформации;
в упражнениях с сопротивлением партнера - вес и сила инерции тела партнера, его мышечные силы;
в упражнениях без снарядов - вес и силы инерции собственных частей тела и даже тяги своих мышц-антагонистов.
В уступающих движениях источниками движущих сил могут быть любые силы, а тормозящими служат преимущественно тяги мышц-антагонистов.
При верхней опоре приближение к ней преодолевающим движением выполняется по механизму притягивания; движение в обратном направлении - уступающее (например, опускание вниз). Возбужденная мышца напрягается и, если может преодолеть сопротивление, сокращается, сближая при этом места прикрепления; сближаются два звена, соединенные мышцей.
Притягивание - способ выполнения мышцами положительной работы.
При верхней опоре звенья, соединенные с подвесом (перекладиной, уступом скалы и т. п.), - опорные, они чаще всего остаются неподвижными. Остальные звенья тела подвижные, они перемещаются относительно опорных звеньев и друг друга.
Рассмотрим упражнение подтягивания на перекладине, являющейся верхней опорой.
Общий механизм притягивания при верхней опоре схематически состоит в следующем (рис. 6.2).

Силой тяжести опорных звеньев (кистей рук), закрепленных на верхней опоре (перекладине), как и силой тяжести схематически изображенных звеньев с пружиной (предплечье и плечо), можно пренебречь. Мышца (на рисунке изображена как растянутая пружина), соединяющая подвижные звенья с опорными, под действием силы веса подвижных звеньев (тела) (Р) напряжена. Ее сила тяги приложена к рычагам и не позволяет им опуститься вниз: сила F вызывает равное и противоположное по направлению противодействие реакции опоры (Rct). Сила F" равна по модулю силе Р (как действие и противодействие). В этом исходном положении движения еще нет. Чтобы вызвать притягивание подвижных звеньев к верхней опоре, необходимо увеличить напряжение мышцы (приращение силы тяги соответственно AF" и AF"), тогда сила +А F" вызовет ускорение (+а) подвижных звеньев, направленное вверх; появится направленная вниз сила инерции (Fm), приложенная к рычагам. Это обусловит возникновение динамической составляющей реакции опоры (R). Сила+А F" и представляет собою ускоряющую силу, вызывающую притягивание. Центр масс подвижных звеньев получает ускорение. Реакция опоры как реакция связи движения не вызывает, движущей силой она не является, но без нее изменение движения ЦМ невозможно. Источником же энергии движения служит мышца; ее сила тяги (+АF") для подвижных звеньев - сила внешняя. Следовательно, закон сохранения движения ЦМС соблюдается.
Итак, движение по способу притягивания происходит благодаря увеличенному напряжению мышц, которые ускоряют своей тягой подвижные звенья, сближают их с опорными.
Под действием внешних сил тело человека может совершать уступающие действия, отдаляясь от верхней опоры.

При этом напряжение мышц уменьшается. Возникает избыток силы веса над силой тяги мышц. Направленное вниз ускорение подвижным звеньям придает сила, представляющая собой разность между силой веса тела и силами тяги мышц вверх. Если бы сила веса тела вызывала ускорение, то было бы просто свободное падение подвижных звеньев вниз.
Под действием этой ускоряющей силы подвижные звенья, опускаясь, растягивают мышцы. Работа, которую они совершают на пути своего действия, отрицательная, поскольку силы направлены в сторону, противоположную движению. Положительную работу совершает сила, равная избытку силы веса подвижных звеньев над тягой мышц, приложенной к рычагам. Уступающее движение под действием силы веса (постоянной силы) происходит вследствие уменьшения момента силы мышцы. Ускоряющей силой служит избыток силы веса над силой тяги мышц. При ускорении возникает сила инерции, направленная вверх, и уменьшается общая реакция опоры.
При нижней опоре отдаление от нее преодолевающим движением осуществляется по механизму отталкивания; движение в обратном направлении - уступающее (например, приседание).
Примером движений при верхней опоре может служить подтягивание в висе и опускание. Первая часть этого движения происходит по механизму притягивания к верхней опоре. Необходимо установить, какие движения в суставах являются преодолевающими и работа каких мышц их вызывает. Коль скоро в исходном положении руки вытянуты вверх, то пояс верхних конечностей поднят вверх, лопатки отведены от позвоночного столба и повернуты нижними углами вперед. Ключицы и лопатки при подтягивании будут опускаться тягой широчайших мышц спины и больших грудных мышц, приводить и поворачивать лопатки будут ромбовидные мышцы. В обоих движениях участвуют нижние части трапециевидных мышц. Одновременно широчайшие мышцы спины и трехглавые мышцы плеча разгибают его, а двуглавые мышцы плеча и другие сгибатели сгибают предплечье. Опускание в положении виса выполняется при уступающей (отрицательной) работе тех же самых мышц с перемещением подвижных звеньев в обратном направлении. При уступающей работе мышцы в состоянии развить большее напряжение, чем при преодолевающей. Поэтому уступающее движение при том же отягощении выполнить легче.
Рассмотрим механизм выполнения упражнений (движений), связанных с нагрузкой, направленной в противоположном направлении, т. е. когда биокинематические звенья совершают работу, связанную с механизмом отталкивания, например, выход из приседа при жиме штанги.
При отдалении звеньев друг от друга силой тяги мышцы, места ее прикрепления сближаются, приближение одного конца двуплечевого рычага сопровождается отдалением другого его конца. Отталкивание - способ совершения мышцами положительной работы.
Обычно связь опорных звеньев с нижней опорой бывает неудерживающей; стопу, например, прижимает к грунту только вес верхних звеньев тела.
Общий механизм отталкивания при нижней опоре схематически состоит в следующем (рис. б. З).

Мышца (на рисунке она условно обозначена как сжатая пружина) своим напряжением не позволяет весу верхних звеньев согнуть систему рычагов. Сила F поддерживает верхние звенья, уравновешивает силу их веса Р. Сила F» через опорные звенья давит на опору; онауравновешена противодействием опоры.
Чтобы вызвать отталкивание подвижных звеньев от нижней опоры, необходимо увеличить напряжение мышцы (приращение силы тяги соответственно + AF и + AF2). Тогда сила + AF2 вызовет ускорение подвижных звеньев (+а), направленное вверх, появится сила инерции (Fmh) как не уравновешивающее сопротивление, направленная вниз, приложенная к верхней точке рычагов. Это обусловит появление динамической составляющей опорной реакции (R). Сила + AF2 и есть ускоряющая сила, под действием которой начинается отталкивание. Так же, как и в механизме притягивания, реакция опоры как внешняя сила совершенно необходима, но не она вызывает движения. Человек при отталкивании, как и при притягивании, является самодвижущейся системой; источник энергии движения - внутренний. Твердое тело может перемещаться только под действием внешней силы. А тело человека представляет собой систему тел (звеньев), каждое из которых изменяет свое положение под действием всех приложенных именно к нему сил. Таким образом, движение по механизму отталкивания происходит благодаря увеличению напряжения мышц: они, сближая свои концы, отдаляют подвижные звенья от опорных.

Уступающее приближение к нижней опоре
Как и в случае уступающего отдаления от верхней опоры, при уступающем приближении к нижней опоре мышцы совершают работу под действием верхних звеньев тела. Избыток действия силы веса относительно действия силы тяги мышц служит ускоряющей силой, приближающей тело к опоре. Как и при любом ускорении, возникают силы инерции и изменяется реакция опоры. Примером движений при нижней опоре может служить сгибание и выпрямление рук в упоре лежа. Очевидно, что движение ЦМ тела вниз при нижней неудерживающей опоре может осуществляться под действием силы тяжести только подвижных частей тела. Голова, шея, туловище и ноги фиксированы во всех суставах напряжением мышц-антагонистов и движутся как вниз, так и вверх в виде единого целого. Лопатки фиксированы относительно грудной клетки. Основные движения в суставах при сгибании рук - разгибание в плечевых и сгибание в локтевых и лучезапястных суставах - происходят при уступающей работе мышц-антагонистов. Выпрямление рук в упоре лежа, естественно, представляет собой преодолевающее движение, протекающее с сокращением мышц, которые ранее (в примерах, описанных выше) выполняли уступающую, теперь совершают положительную преодолевающую работу. Вследствие малой скорости и относительно большой длительности движения ускорения, а значит, и силы инерции будут невелики.
Упражнения, когда действующей нагрузкой выступают не масса тела самого спортсмена, а дополнительные отягощения, приложенные к его биокинематическим звеньям, например штанга, гантели, эспандеры и т. п.
Рассмотрим особенности кинематики движения биокинематических звеньев, например при осуществлении жима штанги из положения лежа. При этом кинематика и динамика взаимодействия биомеханической системы с опорой характеризуются некоторыми особенностями. На рис. 6.4 представлена биокинематическая пара, соединенная подвижно (в плечевом суставе) с опорой. Увеличение угла ф между звеньями этой пары приводит к противоположно направленным поворотам звеньев: звено, ближнее к опоре, повернется налево (со,), а звено, дальнее от опоры, повернется направо (со2). При этом ЦМ пары звеньев получит движение вдоль радиуса (VR), соединяющего его с осью внешнего шарнира (опорой), а также в перпендикулярном ему направлении (VT) в левую сторону. Вся пара вращается в направлении ближнего к опоре звена (со3).

Если при этом не приложен момент внешней силы, то происходит взаимная компенсация двух составляющих кинетического момента относительно фиксированной оси (опоры): кинетический момент, образуемый вращательным движением звеньев относительно их ЦМ, направлен в одну сторону, и кинетический момент, обусловленный перемещением самих ЦМ относительно фиксированной оси - в другую. Сгибательно-разгибательные движения спортсмена при взаимодействии с опорой вызывают ряд кинематических следствий сложного характера. Как уже говорилось, при паре угловых скоростей, т. е. равенстве угловых скоростей звеньев, движущихся разнонаправлено, последующее звено (или группа звеньев) получает поступательное движение
Динамика взаимодействия системы звеньев с опорой определяется особенностями передачи и использ·ования энергии. Повышение жесткости мягких тканей в соединениях (суставная жесткость) обеспечивает более полную передачу энергии. Это особенно проявляется при различных отталкиваниях, близких по особенностям и взаимодействиям. С повышением жесткости биомеханическая система приближается к технической механической системе, что уменьшает потери энергии.
Потери энергии при ее передаче по биокинематической цепи (демпфирование) зависят от преобразования механической энергии звеньев в другие виды и ее рассеяния, от степени произвольного напряжения мышц, от величины их растягивания и других факторов.

Для контроля над уровнем работоспособности спортсмена, раннего предупреждения перетренировки, определения целевой частоты сердечных сокращений (ЧСС), и, соответственно, внесения поправок в тренировочную программу рекомендуется регулярно выполнять специальные нагрузочные тесты. Ниже предлагаемые методики каждый способен освоить самостоятельно, выполнить без привлечения помощников и использования сложной техники (желательно иметь, пульсометр, велоэргометр (или тредбан), равнинный участок дороги).

Общие требования .

Для правильной интерпретации полученных данных важно регулярное тестирование, необходимо стандартизировать условия выполнения тестов по времени суток, температуре и влажности воздуха, рельефу, на котором выполняется нагрузка. В качестве теста лучше выбрать профильное упражнение (бегуну - бег, велосипедисту - велосипед и т.д.). Перед тестом разминка обязательна.

Определение максимальной частоты сердечных сокращений (ЧССмах) .

После хорошей разминки следует интенсивная нагрузка продолжительностью 4-5 мин. Заключительные 20-30с упражнения выполняются с максимальным усилием, регистрируется ЧССмах. В % от ЧССмах рассчитываются целевые тренировочные зоны. Значительное снижение ЧССмах по сравнению с ранее регистрируемыми значениями свидетельствует о перетренировке.*

Определение точки отклонения прямой ЧСС (ЧССоткл).

Тестирование происходит в виде ступенчато повышаемой (каждые 10 мин) нагрузке, выполняемой до отказа. На первом отрезке поддерживается постоянная ЧСС 140 уд/мин. ЧСС, при которой выполнение нагрузки станет невозможным или возможным, но лишь ценой невероятных усилий, будет примерно на 5 ударов превышать ЧССоткл. Интенсивность нагрузки, соответствующая этой точке, является анаэробным порогом, максимальной нагрузкой, обеспечение которой происходит исключительно за счёт аэробной энергии. Любая нагрузка, выполняемая с интенсивностью, превышающей ЧССоткл, приводит к накоплению молочной кислоты (лактата). Важно - анаэробный порог является наиболее важным критерием оценки функционального состояния у спортсменов на выносливость. В % от ЧССоткл рассчитываются целевые тренировочные зоны.*

Контроль текущей работоспособности.

Нагрузка состоит из трёх серий по 10 мин, каждая из которых выполняется при постоянном пульсе - 130, 140, 150 уд/мин. Регистрируется преодолённая дистанция и скорость. Полученные в динамике наблюдений данные позволяют так же оценить степень акклиматизации (временной, климатической, высотной), степень восстановления после перенесённого инфекционного заболевания, сравнить физическое состояние разных спортсменов.

В любительской практике данного набора из 3-х тестов вполне достаточно. Естественно ими перечень исследовательских инструментов не ограничивается, но методика выполнения более сложная, требует квалифицированного ассистента, математических расчётов, оценивание результатов происходит по специальным таблицам или номограммам. Наиболее известны тест Конкони (определение ЧССоткл), тест Астранда (оценка функционального состояния по уровню максимального потребления кислорода(МПК)), PWC 170 (оценка физической работоспособности), ортостатическая проба (оценка вегетативного регулирования).

Особый интерес представляют тесты оценивающие физическую работоспособность, проводимые в естественных условиях и имеющие прямое прикладное значение в соревновательной практике.

Горный тест велосипедистов - шоссейников. Необходимо выбрать равномерный непрерывный подъём, на преодоление которого требуется 30-45 мин. Велосипедист должен ехать в него с максимально возможной скоростью. Разница высот, преодолённая спортсменов за время выполнения теста, экстраполируется в разницу высот в час, она и будет являться показателем его горных способностей, которые можно сравнить с показателями других велосипедистов, оценить свои шансы на фоне других.

Пороговая скорость бегуна (V4) - скорость бега на уровне ЧССоткл (анаэробного порога). Пороговая скорость может быть определена в ступенчатом тесте или рассчитана на основании результата спортсмена в беге на 5 и 10 километров. Зная свою пороговую скорость, спортсмен может высчитать оптимальное время прохождения различных дистанций, применяя процентные отношения из специальной таблицы.

Например, спортсмен установил, что его пороговая скорость - 16 км/ч. Следовательно, он сможет пробежать 1 км за 3:45. Марафон спортсмен может бежать с оптимальной скоростью 94% от V4, что составляет 15 км/ч или 1 км за 4:00. Таким образом, оптимальное время спортсмена на марафоне составит 2:48:00.

*По книге - ЧСС, ЛАКТАТ И ТРЕНИРОВКИ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ. П.ЯНСЕН. ТУЛОМА 2007г.

В книге изложены теория, практика и анализ тренировки спортсменов на выносливость на основе мониторинга частоты сердечных сокращений (ЧСС) и уровня молочной кислоты (лактата) в крови, приведены тесты нахождения анаэробного порога и оценки функционального состояния, обсуждаются проблемы перетренированности и спортивного сердца.

Конспект по мотивам «ЧСС, лактат и тренировки на выносливость» (Янсен Петер)

Для контроля за уровнем работоспособности спортсмена и коррекции тренировочной программы рекомендуется регулярно выполнять специальные нагрузочные тесты. Рассмотрим неинвазивные (без взятия образцов крови) методы определения точки отклонения, методы оценки функционального состояния спортсмена на основе уровня лактата в крови, а также непрямой метод определения максимального потребления кислорода.

Представленные тесты лучше всего отработаны на бегунах и велосипедистах. Однако они могут быть приспособлены для других спортсменов на выносливость — гребцов, пловцов, спидскейтеров. В лыжных гонках из-за постоянно меняющихся условий скольжения точная оценка работоспособности затруднительна. Поэтому спортсмены часто применяют беговые тесты или тесты на велоэргометре.

Тест Конкони

Итальянец Франческо Конкони, профессор физиологии, разработал неинвазивный метод определения точки отклонения. Он не требует взятия образцов крови и измерения уровня лактата. Точка отклонения (ЧССоткл) — это частота сердечных сокращений (ЧСС), выше которой начинается накопление лактата. Концентрация лактата на уровне ЧССоткл около 4 ммоль/л. Нагрузка на уровне ЧССоткл может поддерживаться в течение длительно, поскольку соблюдается равновесие между выработкой и элиминацией молочной кислоты.

Между ЧССоткл и анаэробным порогом (АнП) существует тесная взаимосвязь. Анаэробный порог — это интенсивность нагрузки, выше которого содержание лактата в крови резко возрастает. Содержание лактата на уровне анаэробного порога так же как и на уровне ЧССоткл, составляет около 4 ммоль/л.

Выполнение теста Конкони

Тест Конкони выполняется на 400-метровой легкоатлетической дорожке. Перед началом теста проводится разминка — 15-30 минут. Затем спортсмен выполняет непрерывный бег с постепенным увеличением скорости бега через каждые 200 м. На каждом 200-метровом отрезке скорость держится постоянной. Нетренированным людям рекомендуется пробегать первые 200 м за 70 секунд, а хорошо подготовленным спортсменам — за 60 секунд. Каждый следующий 200-метровый отрезок преодолевается на 2 секунды быстрее предыдущего. В конце каждого 200-метрового отрезка фиксируются ЧСС и время. Тест продолжается, пока спортсмен не сможет больше увеличить скорость (График 40).

Для выполнения теста спортсмену требуется помощник. Тест начинается с «Пункта 1». Спортсмен бежит с постоянной скоростью до «Пункта 2», фиксирует свою ЧСС и сразу же увеличивает скорость бега, которую поддерживает следующие 200 м. По возвращении к «Пункту 1» спортсмен сообщает помощнику, какие показатели ЧСС были у него на первом и втором 200-метровых отрезках. Помощник засекает время и заносит данные о времени и ЧСС в протокол. При выполнении теста должно получиться от 12 до 16 записей. Общая продолжительность бега должна составить 10-12 мин, а дистанция — 2400-3200 м.

Схема 3.1. Определение точки отклонения по методу Конкони.

Инструменты, необходимые для выполнения теста

• Монитор сердечного ритма.
• Секундомер.
• Таблица для занесения данных ЧСС и скорости (времени).
• Ручка или карандаш.
• Беговая дорожка (400 м).

Таблица для записи результатов теста и шкала для определения скорости бега. Если 200-метровый отрезок проходят за 50 секунд, то скорость будет равна 14,4 км/ч или 4 минуты 10 секунд на 1 км.

Данные теста необходимо нанести на миллиметровку в виде графика, где вертикальная ось, или ось Y, будет отображать ЧСС, а горизонтальная ось, или ось X, — скорость бега в км/ч (График 41). По кривой можно определить какая скорость и ЧСС соответствует анаэробному порогу.

После месяца тренировок можно повторить. Если аэробные способности улучшились, кривая сдвинется вправо. Если аэробные способности снизились, кривая сдвинется влево (График 42).

Тест Конкони имеет смысл проводить только при условии полного восстановления и хорошего самочувствия спортсмена. Спортсмен должен быть способен поддерживать бег в течение 45 мин.

Тест Конкони с применением звуковых сигналов

Чтобы пробегать 200-метровый отрезок ровно на 2 с быстрее предыдущего, необходимо долго практиковаться. Для упрощения этой задачи часто используют звуковые сигналы.

Инструменты для выполнения теста Конкони с применением звуковых сигналов

• Беговая дорожка с хорошо заметными метками через каждые 20 м.
• Таблица, показывающая к какому времени должна быть пройдена каждая 20-метровая отметка (см. таблицу 3.1).
• Плеер с наушниками.
• Сумка с клипсом для закрепления плеера на одежде.
• Запись сигналов, оповещающими о том, когда необходимо преодолеть очередную отметку.
• Монитор сердечного ритма с функцией памяти.
• Таблица для занесения данных ЧСС.

Спортсмен тщательно разминается в течение 15-20 мин, после чего начинается тест на 400-метровой дорожке. Начальный темп — низкий, но скорость увеличивается через каждые 200 м. Каждый последующий 200-метровый отрезок пробегается на 2 с быстрее.

Спортсмен, снаряженный портативным плеером и монитором ЧСС, стартует из «Пункта А». Спортсмен бежит в том темпе, который диктуют ему наушники, до тех пор, пока не сможет добегать до отметок вовремя.

Схема 3.3. Тест Конкони с применением звуковых сигналов.

Таблица 3.1. Отсечки времени для записи звуковых сигналов.

Интерпретация полученных данных

График 43. Кривая, полученная в ходе тестирования спортсмена по методу Конкони. Кривая сохраняет линейность до ЧСС 190 уд/мин и скорости бега 21,1 км/ч. При более высоких скоростях кривая отклоняется вправо. Для тестируемого спортсмена ЧССоткл составляет 190 уд/мин. Его скорость на уровне точки отклонения равна 21,1 км/ч.

График 44. Сдвиг кривой скорость бега/ЧСС. После периода тренировок произошел сдвиг кривой у обоих бегунов. Когда функциональное состояние улучшается, кривая смещается вправо. Третий тест за 30 мая со спортсменом С.А. выполнялся за несколько дней до того, как ему был поставлен диагноз мононуклеоз. Кривая уже тогда показывала снижение работоспособности. Кривая Конкони отражает перетренированность, инфекционные заболевания и другие изменения функционального состояния спортсмена.

Тест Конкони удобный и простой метод. Но выполнение теста и интерпретация полученных данных иногда довольно проблематичны. В литературе немало критических замечаний по поводу теста Конкони. На кривых некоторых спортсменов ЧССоткл невидна или трудно различима.

Тест с равномерной нагрузкой

Спортсмен должен выполнять максимальную аэробную работу в течение 30-50 мин. Нагрузка должна быть равномерной, так чтобы темп к концу теста не снизился. ЧСС во время выполнения нагрузки будет соответствовать ЧССоткл.

График 45. Динамика ЧСС велосипедиста во время равномерной максимальной аэробной работы на шоссе в течение 60 мин. Велосипедист ехал с постоянной высокой скоростью и средним пульсом 160 уд/мин. Таким образом, предполагаемая ЧССоткл спортсмена составляет 160 уд/мин. Тест на шоссе показал точно такую же ЧССоткл как и лактатный тест на велоэргометре.

Тест с повышением нагрузки

ЧССоткл в тесте с повышением нагрузки через каждые 10 мин

График 46. После 10-минутной разминки, спортсмен должен бежать или ехать на велосипеде в постоянном темпе в течение 10 мин, поддерживая пульс 140 уд/мин. Следующие 10 мин бежать или ехать с пульсом 150 уд/мин, затем 10 мин — с пульсом 160 уд/мин, а потом еще 10 мин — с пульсом 170 уд/мин. ЧСС, при которой выполнение нагрузки станет невозможным или возможным ценою невероятных усилий, будет примерно на 5 ударов превышать ЧССоткл. ЧССоткл будет равна ЧСС последнего 10-минутного отрезка минус 5 ударов. Для выполнения этого теста можно использовать велоэргометр.

ЧССоткл определяют, увеличивая скорость езды на велосипеде через каждые 10 км

График 47. Велосипедист проезжает 4 круга по 10 км. Первый круг преодолевается при пульсе 145 уд/мин, второй — при пульсе 155 уд/мин, третий — при пульсе 165 уд/мин, а последний — при пульсе, равном ЧССоткл. Скорость передвижения и ЧСС преобразуются в кривую, которая укажет на ЧССоткл и на текущее функциональное состояние спортсмена. Спортсмену следует повторять этот тест каждые несколько недель, чтобы отслеживать изменения в своем функциональном состоянии.

Горный тест для велосипедистов-шоссейников

Велогонщики делятся на «горняков» и «равнинников». Велосипедист может самостоятельно оценить свои горные способности. Для выполнения горного теста необходимо выбрать равномерный непрерывный подъем, на преодоление которого требуется 30-45 мин. Велосипедист должен ехать в этот подъем с максимально возможной скоростью. Разница высот, преодолеваемая спортсменом за определенный промежуток времени экстраполируется в разницу высот в час, которая и будет являться показателем его горных способностей.

Например, Тони Ромингер в Швейцарии на склоне Кол де Мадонн за 31 мин преодолел разницу высот 903 м. С этой скоростью он мог бы забраться за 1 час на высоту 1748 м. Таким образом, разница высот 1748 м является показателем горных способностей Тони Ромингера.

Данный тест дает информацию о горных качествах велосипедиста, указывает на его функциональное состояние и ЧССоткл. Регулярное выполнение теста, в приблизительно одинаковых условиях, позволяет оценивать изменения в горных способностях и функциональном состоянии спортсмена.

Горные способности велосипедистов можно сравнивать друг с другом.

Однажды Лэнс Армстронг в интервью журналу «Спорт интернэшнл» заявил: «Предсказывая исход «Тур де Франс» 1999 года, журналисты сомневались в моих горных способностях. Я не разделял этих сомнений. В окрестностях Ниццы есть подъем, на котором всегда проверял себя Тони Ромингер. В качестве тренировки мы заезжали в этот подъем пару раз. Мы делали это вместе со всеми велосипедистами, которые жили неподалеку — Акселем Мерксом, Бобби Джуличем и Кевином Ливингстоном, — и каждый из нас видел, кто кого сильнее. Перед «Тур де Франс» я провел очень удачную контрольную тренировку на этом подъеме — я был быстрее всех в тот день. С этого момента я почувствовал небывалую уверенность в своих горных способностях».

Лучшими горными качествами обладает итальянский велосипедист Марко Пантани, который на склоне Альп д’Уэ показал разницу высот 1850 м за час. Восхождение на Альп д’Уэ начинается с высоты 600 м над уровнем моря, а заканчивается на высоте 1850 м. Таким образом, чистая разница высот, преодоленная Пантани, составляет 1250 м. На преодоление этой высоты у Пантани ушло 40,5 мин.

График 48. показана динамика ЧСС трех велосипедистов во время контрольной тренировки в гору.

Методы определения пороговой скорости и ЧССоткл у бегунов

Определение пороговой скорости, исходя из времени бега на 5 и 10 километров

Скорость бега на уровне ЧССоткл (анаэробного порога) называется пороговой скоростью или скоростью V4. Латинская буква «V» обозначает слово «velocity», что в переводе с английского — скорость, а цифра «4» обозначает уровень лактата 4 ммоль/л. Интенсивность бега на дистанциях от 100 м до марафонской зависит от пороговой скорости V4.

График 49. Зависимость между интенсивностью бега и дистанцией соревнований. Скорость V4 соответствует 100%. ЧСС, соответствующая скорости V4, является ЧССоткл. Например, дистанция 5000 м преодолевается спортсменами с интенсивностью 109,3%, а марафон — с интенсивностью 94,3%.

Таким образом, пороговую скорость можно установить, беря за основу показатели времени спортсмена на 5- и 10-километровой дистанциях (таблица 3.2). Например, если результат спортсмена на дистанции 5000 м составляет 18:30, то его пороговая скорость равна 4 мин/км, или 15 км/ч.

Зная свою пороговую скорость, спортсмен может высчитать оптимальное время прохождения различных дистанций, применяя процентные соотношения из графика 49. Например, спортсмен установил, что его пороговая скорость составляет 16 км/ч. Следовательно, он сможет пробежать 1 км за 3:45. Марафон спортсмен может бежать с оптимальной скоростью 94% от V4, что составляет 15 км/ч или 1 км за 4:00. Таким образом, оптимальное время спортсмена на марафоне составит 2:48:00. Полумарафон спортсмен может бежать со скоростью 98,4% от V4 (15,7 км/ч), а значит, он может преодолеть его за 1:20:00.

Таблица 3.2. Скорость V4 в зависимости от результатов на дистанциях 5 и 10 км.

Тест для определения индивидуального анаэробного порога

Индивидуальную пороговую скорость (скорость V4) или ЧССоткл можно также определить в ходе бегового теста, состоящего из 5-6 беговых отрезков (ускорений), преодолеваемых спортсменом с заданной скоростью. В зависимости от подготовленности спортсмена длина каждого бегового отрезка составляет 800, 1000 или 1200 м. При предполагаемой скорости бега на уровне АнП 13-15 км/ч длина одного отрезка составляет 800 м; при 15-17 км/ч — 1000 м, при 17-20 км/ч — 1200 м.

Тест лучше проводить на атлетической дорожке или по фиксированному маршруту с отметками через каждые 200 м. Каждый беговой отрезок (800, 1000 или 1200 м) спортсмен должен пробегать на 2 с быстрее предыдущего на каждые 200 м. Например, если длина отрезка составляет 800 м, то его необходимо преодолеть на 8 с быстрее предыдущего. После каждого ускорения спортсмен переходит на шаг и отдыхает в течение 50 с. Скорость V4 достигается на 4 или 5 ускорении.

Если предполагаемая пороговая скорость спортсмена составляет 15 км/ч (5 км за 18:30), то спортсмен выполняет 6 ускорений по 800 или 1000 м. Время прохождения 200 метров дистанции на пороговой скорости будет равно 48 секундам. Данная пороговая скорость (200 м за 48 с) должна быть достигнута на «отрезке 5». Таким образом, на «отрезке 5» необходимо пробегать каждые 200 метров за 48 с, на «отрезке 4» — за 50 с, на «отрезке 3»-за 52 с, на «отрезке 2» — за 54 с, а на «отрезке 1» — за 56 с (таблица 3.3).

Таблица 3.3. Протокол бегового теста для определения уровня анаэробного порога.

Для получения точных результатов тест должен проводится неоднократно в одних и тех же условиях. Спортсмену необходимо потратить определенное время, чтобы научиться выполнять тест правильно. Тест имеет ценность только при соблюдении точности. Спортсмен должен начать с разминки, после которой сразу же следует первое ускорение. После каждого ускорения спортсмен идет пешком 50 с. Паузы отдыха имеют большое значение, поскольку ЧСС в конце такой паузы дает самую важную информацию в этом тесте. Каждый рабочий отрезок дистанции должен преодолеваться с правильной скоростью. Время на 200-метровых отсечках может засекать помощник, либо сам спортсмен, используя систему, применяемую для теста Конкони, где скорость бега корректируется при помощи звукового сигнала, записанного на магнитофонную ленту.

Нисходящие отрезки кривой на графике 50 указывают на то, что восстановление резко ухудшилось после «отрезка 5». Таким образом, АнП в этом примере находится между 4 и 5 отрезками. Предполагаемая пороговая скорость находится между 3:08 и 2:59 на 800 м. Следовательно, пороговая скорость примерно равна 3:05 на 800 м, что составляет 3:51 на 1000 м или 15,6 км/ч.

Предполагаемая ЧССоткл находится между 165-173 уд/мин, то есть примерно равна 170 уд/мин (таблица 3.4).

Таблица 3.4. Время прохождения беговых отрезков и ЧСС.

Лактатный тест

Концентрация лактата (молочной кислоты) в крови является очень важным показателем, который может служить критерием оценки интенсивности нагрузки. Уровень лактата в крови измеряется в милимолях лактата на литр крови. В покое у здорового человека концентрация лактата составляет 1-2 ммоль/л. После энергичных физических действий этот показатель повышается. Даже относительно небольшое увеличение концентрации лактата (до 6-8 ммоль/л) может ухудшить координацию спортсмена. Регулярно высокие показатели лактата ухудшают аэробные возможности спортсмена.

У хорошо подготовленных спортсменов на выносливость при медленной скорости бега (передвижения на лыжах, велосипеде и т.д.) показатели лактата очень низкие и не превышают аэробного порога (2 ммоль/л). При данной интенсивности нагрузки энергообеспечение происходит полностью аэробным путем.

При повышении скорости бега к обеспечению нагрузки подключается анаэробная система и в мышцах начинает вырабатываться молочная кислота. Однако, если скорость не слишком высокая, молочной кислоты вырабатывается настолько мало, что основная ее часть нейтрализуется организмом. Таким образом, в организме сохраняется равновесие между выработкой и элиминацией (удалением) молочной кислоты. Полагают, что концентрация лактата в этом случае находится в пределах 2-4 ммоль/л. Данный диапазон интенсивности называется аэробно-анаэробной транзитной зоной.

При дальнейшем увеличении скорости выработка молочной кислоты резко возрастает, что приводит к ее накоплению в мышцах и развитию мышечной усталости. Резкое увеличение концентрации лактата в крови указывает на то, что спортсмен работает в анаэробной зоне.

Граница между аэробно-анаэробной транзитной зоной и анаэробной зоной называется анаэробным порогом (АнП). Обычно концентрация лактата на уровне анаэробного порога составляет 4 ммоль/л.

Лактатный тест, помогающий найти анаэробный порог спортсмена, основан на зависимости между уровнем лактата в крови и интенсивностью нагрузки. Лактатный тест можно использовать также для оценки функционального состояния спортсмена.

Тест в лаборатории

Лабораторное исследование проводится на велоэргометре. Тест начинается с 10-минутной разминки, сразу после которой берется кровяная проба (2 мл) и регистрируется ЧСС. Затем мощность нагрузки повышается через каждые 5 мин. По завершении каждой 5-минутки также берется кровяная проба и регистрируется ЧСС (таблица 3.5). Мощность нагрузки повышается до тех пор, пока спортсмен может поддерживать заданную нагрузку в течение 5 мин. Поскольку спортсмен выполняет непрерывную работу, пробы крови берутся прямо на ходу через маленькую пластиковую трубку, вставленную в вену на его руке. Во время теста кровь может браться в любое время. Концентрация лактата в отдельных образцах крови определяется лабораторным методом. На основе полученных данных строится лактатная кривая, которая укажет на анаэробный порог.

Таблица 3.5. Лактатный тест на велоэргометре.

На графиках 51 и 52 показаны результаты лабораторного тестирования спортсмена на велоэргометре. Спортсмен выполнял непрерывную работу с постепенным повышением нагрузки. Кровяные пробы брались непосредственно перед очередным повышением нагрузки. ЧСС измерялась непрерывно. Под кривой на графике 51 указаны концентрации лактата, соответствующие определенной ЧСС. Согласно данным теста была построена кривая зависимости между концентрацией лактата и ЧСС (график 52). Если учесть, что концентрация лактата на уровне анаэробного порога составляет примерно 4 ммоль/л, то анаэробный порог данного спортсмена соответствует 160 уд/мин.

Тест в полевых условиях

Уровень анаэробного порога можно установить при помощи лактатного теста, во время которого выполняется привычная для спортсмена работа, то есть во время передвижения гребца на байдарке, конькобежца на коньках, пловца в воде и т. д. Такой тест называется специальным. Считается, что специальный тест дает более точные результаты, поскольку нагрузка во время теста идентична той, которую спортсмен выполняет на тренировках и соревнованиях.

Примерная схема лактатного теста следующая: Тест состоит из нескольких рабочих отрезков продолжительностью 5 мин каждый (не менее). Перед тестом проводится 10-минутная разминка. Первый 5-минутный отрезок преодолевается спортсменом с низкой интенсивностью. Каждый последующий 5-минутный отрезок преодолевается с более высокой скоростью, чем предыдущий, но внутри каждого отрезка скорость сохраняется постоянной без финишного рывка в конце. Через каждые 5 мин нагрузки следует 10- минутная восстановительная пауза. На каждом рабочем отрезке фиксируется время прохождения последних 1000 метров дистанции (дистанция рассчитана для бегунов) и соответствующая им ЧСС. После каждого отрезка берется кровяная проба (таблица 3.6).

Таблица 3.6. Лактатный тест в полевых условиях.

Уровень лактата определяется с помощью специального портативного прибора — лактометра (который также может использоваться в лабораторном тестировании на велоэргометре). На основе полученных данных строится лактатная кривая, которая поможет установить анаэробный порог спортсмена и уровень его функционального состояния.

Для надежности лактатного теста спортсмен должен четко придерживаться следующих рекомендаций:

Всегда проводите тест в одних и тех же условиях и в одно и то же время дня.
Избегайте обильных приемов пищи за 5 ч до теста.
Воздержитесь от приема спиртных напитков за 24 ч до теста.
Соблюдайте режим ночного сна, избегайте недосыпания.
Воздержитесь от приема кофе, чая или других кофеинсодержащих продуктов за час до теста.
Исключите какие-либо тренировки или выполнение тяжелой физической работы в день теста.
Исключите любые энергичные тренировки за день до теста.
Всегда выполняйте тест при постоянной температуре и влажности воздуха.
Не выполняйте тест в болезненном состоянии или при высокой температуре.
Всегда проводите полноценную разминку перед тестом.

Ниже даются примеры выполнения лактатного теста на шоссе двумя бегунами. Хотя в нижеприведенных примерах участвуют бегуны, те же самые принципы тестирования могут использовать и другие спортсмены на выносливость, выполняя нагрузки, характерные для их вида спорта.

На графике 53 показана динамика ЧСС бегуна-марафонца во время выполнения лактатного теста на шоссе. На графике над кривой ЧСС приведены концентрации лактата и соответствующая им ЧСС, измеренные в ходе тестирования. Спортсмен пробегал 4 отрезка по 1 км с перерывами на отдых после каждого. Каждый следующий километр дистанции пробегался им быстрее предыдущего. После каждого километрового отрезка брался очередной образец крови. На основе полученных данных была построена лактатная кривая (график 54). В данном примере аэробный порог бегуна соответствует пульсу 132 уд/мин, а анаэробный — 142 уд/мин.

Тест другого бегуна состоял из трех беговых отрезков продолжительностью 10 мин каждый (см. график 55). Бегун повышал скорость бега от отрезка к отрезку (на самих отрезках скорость поддерживалась постоянной). По окончании каждого 10-минутного отрезка брался образец крови, а затем следовала пауза отдыха, продолжительность которой должна быть достаточно большой для того, чтобы организм успевал нейтрализовать молочную кислоту, образовавшуюся на беговом отрезке. Результаты тестирования представлены в таблице 3.7.

Таблица 3.7. Тестовые данные Данные измерений ЧСС при различных концентрациях лактата, установленная по лактатной кривой

Лактатный тест и оценка функционального состояния

Чтобы оценить смещение анаэробного порога относительно ЧССмакс необходимо строить график зависимости между лактатом и ЧСС. Однако у хорошо тренированных спортсменов сдвиг анаэробного порога наблюдается не всегда. Вместе с тем мощность педалирования (на велоэргометре) или скорость передвижения при одних и тех же концентрациях лактата может существенно измениться.

Например, скорость бегуна и ЧСС при концентрации лактата 2 ммоль/л (V2) составляли 3,64 м/с и 155 уд/мин соответственно, а скорость и ЧСС при содержании лактата 4 ммоль/л (V4) — 3,95 м/с и 165 уд/мин. После периода тренировок скорость V2 составила 4,00 м/с, а соответствующая ей ЧСС осталась прежней — 155 уд/мин. Скорость V4 составила 4,19 м/с, а соответствующая ей ЧСС также осталась прежней — 165 уд/мин (см. таблицу 3.8).

Таблица 3.8. Результаты тестирования бегуна.

Таким образом, для полного представления об изменении функционального состояния спортсмена необходимо помимо графика зависимости лактат/ЧСС, строить также график зависимости между лактатом и скоростью передвижения (или мощность нагрузки). При улучшении работоспособности лактатная кривая на одном или сразу на обоих графиках сдвинется вправо.

Концентрация лактата на уровне анаэробного порога

Как правило, при нагрузке на уровне анаэробного порога концентрация лактата равна 4 ммоль/л. Однако это не всегда так. У некоторых спортсменов концентрация лактата на уровне анаэробного порога может быть чуть ниже или чуть выше обычного — например, 3 или 6 ммоль/л. Следовательно, для более точного определения анаэробного порога иногда целесообразно использовать не только лактатный тест, но также неинвазивные методы тестирования, позволяющие найти точку отклонения (ЧССоткл). Тесты для нахождения точки отклонения уже были описаны в этой главе.

Тест Астранда

Тест Астранда применяется для оценки функционального состояния спортсмена по уровню максимального потребления кислорода (МПК). Чем выше МПК (л/мин), тем лучше функциональное состояние спортсмена. Метод Астранда является непрямым методом определения МПК, который не требует сложной дорогостоящей аппаратуры. В основе его лежит линейная зависимость между ЧСС и величиной потребления кислорода.

Для проведения теста необходим велоэргометр. Тест начинается с 3-минутной разминки, в течение которой мощность нагрузки постепенно повышается до 200-250 Вт, в зависимости от подготовленности спортсмена. Затем выполняется разовая непрерывная субмаксимальная работа продолжительностью 6 мин, в конце которой измеряется ЧСС. К концу теста ЧСС должна установиться на одном постоянном уровне. Рекомендуется подбирать такую мощность нагрузки, при которой ЧСС будет находиться в пределах 140-160 уд/мин. Частота педалирования — 50 об/мин.

Расчет МПК проводят по специальной номограмме Астранда (схема 3.4). Найденная с помощью номограммы величина МПК корригируется путем умножения на «возрастной фактор» (таблица 3.9). В таблице 3.10 представлена номограмма Астранда после расчета на основе субмаксимального нагрузочного теста на велоэргометре.

25-летний спортсмен весом 70 кг педалирует при постоянной нагрузке 200 Вт. Спустя 6 мин его пульс равен 146 уд/мин. Согласно номограмме Астранда и с учетом «возрастного фактора» его МПК составляет 4,4 л/мин.

Во многих видах спорта на выносливость вес спортсмена имеет большое значение: спортсмены с высоким МПК, но большой массой тела, могут иметь более низкий уровень функционального состояния. Поэтому уровень функционального состояния спортсмена определяется по относительной величине МПК, для чего МПК в мл/мин делится на массу тела в кг; то есть, 4,4 х 1000 мл/мин ч- 70 = 62,9 мл/кг/мин.

Схема 3.4. Номограмма Астранда.

Таблица 3.9. Возрастные поправочные коэффициенты к величинам МПК по номограмме Астранда.

Таблица 3.10 Определение максимального потребления кислорода по ЧСС при нагрузках на велоэргометре у мужчин и женщин. Данные таблицы должны быть скорригированы по возрасту (см. таблицу 3.9).

Таблица 3.10. (продолжение) Определение максимального потребления кислорода по ЧСС при нагрузках на велоэргометре у женщин.

Анаэробный порог, концентрация лактата и тренировочная интенсивность

В главе 2 уже говорилось о том, как находить зоны интенсивности тренировочных нагрузок из ЧССмакс и ЧССрезерв. Однако описанные методы довольно упрощенные. Наилучшим ориентиром для определения зон интенсивности нагрузки является индивидуальный анаэробный порог спортсмена (ЧССоткл, концентрация лактата 4 ммоль/л).

Почему анаэробный порог? Потому что принцип интенсивности нагрузки основан именно на анаэробном пороге. Анаэробный порог — это та интенсивность, выше которой в мышцах начинает накапливаться молочная кислота. Если необоснованно часто тренироваться с интенсивностью выше анаэробного порога, аэробные способности организма могут ухудшиться. Кроме того, анаэробный порог — это максимальная скорость бега, езды на велосипеде, передвижения на лыжах или в воде, которую спортсмен может поддерживать в течение длительного времени, не испытывая при этом преждевременной усталости. Эта скорость называется пороговой. Именно от пороговой скорости зависит результат спортсмена на длинных дистанциях. Установлено, что тренировки на уровне анаэробного порога в наибольшей степени способствуют увеличению пороговой скорости.

Согласно таблице 2.2 (с. 38) величина анаэробного порога для всех спортсменов примерно равна 90% ЧССмакс. Однако в действительности уровень анаэробного порога может существенно различаться у разных спортсменами, в зависимости от их тренированности. У спортсмена-любителя уровень анаэробного порога может составлять 75% ЧССмакс, а у высококвалифицированного спортсмена — 95% ЧССмакс.

Часто начинающие спортсмены, а иногда и спортсмены-любители со стажем выполняют аэробные тренировки при очень высокой интенсивности. Они не получают удовлетворения от тренировки, если не почувствуют себя изможденными к концу занятия. Такой подход приносит больше вреда, нежели пользы. Аэробные тренировки, которые составляют основную часть тренировочной программы спортсмена на выносливость, должны выполняться при концентрации лактата 2-4 ммоль/л, то есть ниже анаэробного порога. Уровень лактата во время восстановительных тренировок не должен превышать 2 ммоль/л. При выполнении высокоинтенсивных интервальных тренировок содержание лактата в крови намного превышает 4 ммоль/л. В таблице 3.11 приведены зоны интенсивности тренировочных нагрузок в процентном отношении от анаэробного порога (ЧССоткл), а также концентрации лактата, достигаемые в каждой из зон интенсивности.

Таблица 3.11. Зоны интенсивности нагрузки в процентном отношении от анаэробного порога (ЧССоткл)

Для установления зон интенсивности часто используют непосредственно результаты лактатного теста. Определив по лактатной кривой, какие величины ЧСС соответствуют концентрациям лактата 2, 3 и 4 ммоль/л, спортсмен может достаточно точно установить границы той или иной зоны интенсивности.

По мере того как повышается тренированность спортсмена и растут результаты в гонках, уровень анаэробного порога также изменяется. Для того чтобы отслеживать изменения функционального состояния и своевременно корректировать индивидуальные границы тренировочной интенсивности, рекомендуется регулярно выполнять функциональные тесты.

Кривые ЧСС бегуна при выполнении различных тренировок

График 57. Экстенсивный аэробный бег. Обычная/средняя интенсивность. Большая продолжительность L 1,5-2,5.

График 57. Экстенсивный аэробный бег. Обычная/средняя интенсивность. Сверхбольшая продолжительность L 1-2.

График 58. Восстановительная тренировка (бег трусцой). Низкая интенсивность. Небольшая продолжительность. L 0,5-1,5.

График 59. Интенсивная тренировка. Тестовый бег. Высокая интенсивность. Большая/средняя продолжительность L 2,5-3,5.

График 60. Переменная тренировка. Высокая интенсивность. Небольшая/средняя продолжительность. L 2,5-5.

График 61. Переменная тренировка. Переменная интенсивность (может варьироваться от низкой до очень высокой, от восстановительной до анаэробной). L 0.5-L10.

График 62. Экстенсивные средние/длинные интервалы. Интенсивность от средней до высокой, 1-5 мин. L3-L4,5 с недовосстановлением.

График 63. Экстенсивные длинные интервалы. Интенсивность от средней до высокой, 5-15 мин. L3-L3.5 с недовосстановлением.

График 64. Интенсивные интервалы. Высокая интенсивность. Короткая продолжительность (1-15 мин). L3-L7 с неполным восстановлением.

График 65. Повторная тренировка, экстенсивная. Интенсивность от средней до высокой. Большая продолжительность ускорений (5-15 мин). L2.5-L4 с неполным восстановлением.

График 66. Повторная тренировка, интенсивная. Высокая интенсивность. Средняя продолжительность ускорений (3-5 мин). L3-L5 с недовосстановлением.

График 67. Тестовый бег или гонка. Продолжительность: средняя/большая. Дистанция: полумарафон. Высокая интенсивность. L3.5-L5. Интенсивность постоянно находится около точки отклонения.

График 68. Гонка, 50-60 мин (бег на 15 км, 50-60 мин), интенсивность постоянно находится на уровне или выше точки отклонения L4-L6.

График 69. Гонка, 30-40 минут (бег на 10 км) интенсивность постоянно находится выше точки отклонения (5-10% аэробной энергии) L4-L6.

График 70. Гонка, 15-20 минут (5 км) интенсивность постоянно выше точки отклонения (5-10% аэробной энергии) L4-L10.

График 71. Гонка, 10 мин (3 км), интенсивность постоянно выше точки отклонения (5-10% аэробной энергии) L4-L10.

График 72. Гонка, 1,-2 часа (25-30 км), интенсивность чуть ниже точки отклонения L3-L4.

График 73. Марафон, 2,5-3,5 часа, интенсивностьниже или чуть ниже точки отклонения L2- L3.

Какую трудовую стезю вы бы ни выбрали, вам понадобится умение сосредоточиться на задаче, различать главное и второстепенное, и, что важно, умение заставить себя работать, даже если настроение к этому не располагает. Важное различие профессионального труда и того, что мы делаем для собственного удовольствия состоит в том, что хобби и труд добровольного характера можно отложить до лучших времен, а работа, которую мы делаем не только по призванию, но и в рамках трудового соглашения, имеет жесткие временные границы, стандарты качества, зачастую предполагает определенный режим, который нельзя менять по своему усмотрению.

Можете ли вы работать с должной эффективностью пять дней в неделю с утра до вечера? Или вам ближе периоды интенсивной работы, чередующиеся с большими перерывами на восстановление? А может, трудолюбие вообще не ваш конек? Изучить особенности своей работоспособности вам поможет следующая методика.

Инструкция
Ответьте на вопросы теста, выбрав один из трех вариантов ответа и записав ее в таблицу для ответов.
1. Часто ли вы выполняете работу, которую вполне можно было бы передать другим?

· б) Редко;

· в) Очень редко.

2. Как часто из-за занятости вы обедаете наспех?

· а) Часто;

· б) Редко;

· в) Очень редко.

3. Как часто ту работу, которую вы не успели выполнить днем, вы выполняете вечером допоздна?

· а) Редко;

· б) Периодически;

· в) Часто.

4. Что для вас характерно?

· а) Вы работаете значительно больше других;

· б) Вы работаете, как все;

· в) Вы так организуете работу, что работаете меньше других.

5. Можно ли сказать, что физически вы были бы более крепким и здоровым, если были бы менее усердны в учебе или на работе?

· б) Трудно сказать;

6. Замечаете ли вы, что из-за усердия в работе, учебе вы мало времени уделяете общению с друзьями?

· б) Трудно сказать;

7. Не характерно ли для вас, что уровень трудоспособности в последнее время стал несколько падать?

· б) Ответить затрудняюсь;

8. Замечаете ли вы, что в последнее время вы теряете интерес к знакомым и друзьям, которые не связаны с вашей учебой, работой?

· б) Ответить затрудняюсь;

9. Подстраиваете ли вы свой образ жизни под нужды учебы, работы?

· б) Когда как;

· в) Скорее всего, нет.

10. Способны ли вы заставить себя работать в любых условиях?

· б) Когда как;

11. Раздражают ли вас люди, которые отдыхают в то время, когда вы работаете?

· б) Когда как;

12. Как часто вы увлечены работой, учебой?

· а) Часто;

· б) Периодически;

· в) Редко.

13. Были ли в последнее время у вас ситуации, чтобы вы не могли заснуть, думая о своих проблемах по учебе или работе?

· а) Сравнительно часто;

· б) Периодически;

· в) Редко.

14. Какой темп работы для вас наиболее характерен?

· а) Я работаю медленно, но качественно;

· б) Когда как;

· в) Я работаю быстро, но не всегда качественно.

15. Работаете ли вы во время каникул, отпуска?

· а) Чаще всего да;

· б) Иногда;

16. Что для вас наиболее характерно с точки зрения профессионального самоопределения?

· а) Я давно выбрал для себя профессию и стремлюсь профессионально самосовершенствоваться;

· б) Я точно знаю, какая профессия мне больше подходит, но чтобы овладеть ею, нет подходящих условий;

· в) Я еще не решил, какая профессия мне больше всего подходит.

17. Что бы вы предпочли?

· а) иметь интересную и творческую работу, пусть даже не всегда высокооплачиваемую;

· б) работу, где требуется большое трудолюбие и упорство, но и высокооплачиваемую;

· в) работу, не требующего большого напряжения и сил, но достаточно прилично оплачиваемую.

18. Считали ли вас родители и учителя человеком усидчивым и прилежным?

· б) когда как;

Ответы оцениваются:

· а) 3 балла;

· б) 2 балла;

· в) 1 балл.

Сумма

Интерпретация

Лучшие результаты – это 7-й и 8-й уровни, 9-й – очень высокий уровень работоспособности и трудолюбия часто характеризуется как «трудоголизм», то есть чрезмерное усердие в работе, которое нередко приводит к стрессовым ситуациям и даже истощению нервной системы.
Но существуют ли работы, где трудолюбие не поощряется?
Можно лишь найти работу, подходящую по режиму труда – равномерную нагрузку в течении всего рабочего времени или периоды высокой интенсивности нагрузок с промежутками покоя, труд, оплачиваемый по количеству затраченного времени или виды деятельности, в которых оценивается только результат (этим отличаются более творческие, но менее стабильные в отношении доходов отрасли).
Если вы хотите найти высокооплачиваемую работу, не требующую напряжения и сил, то такой работы просто не существует, так как в настоящее время в цене профессионализм, требующий большой отдачи.
Если, подсчитав баллы, вы обнаружили у себя низкий уровень трудолюбия, то, наверное, это не явилось для вас неожиданностью. Попробуйте развивать у себя интересы, окажите помощь окружающим людям, ведь очень приятно, когда вас благодарят за качественно выполненную работу. Низкий уровень работоспособности и трудолюбия также может быть связан с быстрой утомляемостью, слабым здоровьем человека – тогда надо обратить серьезное внимание на диагностику своего физического состояния, укрепление здоровья, физкультуру.

Тестирование физической работоспособности лиц, занимающихся физкультурой и спортом в покое не отражает его функционального состояния и резервных возможностей, так как патология органа или его функциональная недостаточность заметнее проявляются в условиях нагрузки, чем в покое, когда требования к нему минимальны. K сожалению, функция сердца, играющего ведущую роль в жизнедеятельности организма, в большинстве случаев оценивается на основе обследования в состоянии покоя. Хотя очевидно, что любое нарушение насосной функции сердца с большой вероятностью проявится при минутном объеме 12-15 л/мин, чем при 5-6 л/мин. Kроме того, недостаточные резервные возможности сердца могут проявиться лишь в работе, превышающей по интенсивности привычные нагрузки. Это относится и к скрытой коронарной недостаточности, которая нередко не диагностируется по ЭKГ в состоянии покоя. Поэтому оценка функционального состояния сердечно-сосудистой системы на современном уровне невозможна без широкого привлечения нагрузочных тестов. Задачи нагрузочных тестов: 1) определение работоспособности и пригодности к занятиям тем или иным видом спорта; 2) оценка функционального состояния кардиореспираторной системы и ее резервов; 3) прогнозирование вероятных спортивных результатов, а также прогнозирование вероятности возникновения тех или иных отклонений в состоянии здоровья при перенесении физических нагрузок; 4) определение и разработка эффективных профилактических и реабилитационных мер у высококвалифицированных спортсменов; 5) оценка функционального состояния и эффективности применения средств реабилитации после повреждений и заболеваний у тренирующихся спортсменов. Тесты на восстановление . Тесты на восстановление предусматривают учет изменений и определение сроков восстановления после стандартной физической нагрузки таких показателей кардиореспираторной системы, как частота сердечных сокращений (ЧСС), артериальное давление (АД), показания электрокардиограммы (ЭKГ), частота дыхания (ЧД) и многие другие. Субмаксимальные тесты на усилие. Субмаксимальные тесты на усилие используются в спортивной медицине при тестировании высококвалифицированных спортсменов. Исследования показали, что наиболее ценная информация о функциональном состоянии кардиореспираторной системы может быть получена при учете изменений основных гемодинамических параметров (показателей) не в восстановительном периоде, а непосредственно во время выполнения теста. Поэтому и увеличение нагрузок проводится до достижения предела аэробной способности (максимального потребления кислорода - МПK). Гарвардский степ-тест (L. broucha, 1943) заключается в подъемах на скамейку высотой 50 см для мужчин и 43 см для женщин в течение 5 мин в заданном темпе. Темп восхождения постоянный и равняется 30 циклам в 1 мин. Kаждый цикл состоит из четырех шагов. Темп задается метрономом 120 ударов в минуту. После завершения теста обследуемый садится на стул и в течение первых 30 с на 2-й, 3-й и 4-й минутах подсчитывается ЧСС. Если обследуемый в процессе тестирования отстает от заданного темпа, то тест прекращается. Субмаксимальные нагрузочные тесты проводятся с различными видами нагрузок: 1) немедленное увеличение нагрузки после разминки до предполагаемого субмаксимального уровня для данного субъекта; 2) равномерная нагрузка на определенном уровне с увеличением при последующих исследованиях; 3) непрерывное или почти непрерывное возрастание нагрузки; 4) ступенчатое возрастание нагрузки; 5) ступенчатое возрастание нагрузки, чередующееся с периодами отдыха.

17. Резервы физической работоспособности при работе максимальной и субмаксимальной мощности

При работе максимальной мощности ввиду ее кратковременности главным энергетическим резервом являются анаэробные процессы (запасАТФи КрФ, анаэробный гликолиз, скорость ресинтезаАТФ), а функциональным резервом - способность нервных центров под­держивать высокий темп активности, сохраняя необходимые меж­центральные взаимосвязи. При этой работе мобилизуются и расши­ряются резервы силы и быстроты. При работе субмаксимальной мощностибиологически активные вещества нарушенного метаболизма в большом количестве поступа­ют в кровь. Действуя на хеморецепторы сосудов и тканей, они реф­лекторно вызывают максимальное повышение функций сердечно­сосудистой и дыхательной систем. Еще большему повышению сис­темного артериального тонуса способствуют вазодилятатори ги-поксического происхождения, способствующие одновременно увеличению капиллярного кровотока. Функциональными резервами при работе субмаксимальной мощности являются буферные системы организма и резервная ще­лочность крови - важнейшие факторы, тормозящие нарушение гомеостаза в условиях гипоксии и интенсивного гликолиза; дальней­шее усиление работы кардио-респираторной системы. Значимым ос­тается гликолитический вклад в биоэнергетику работающих мышц и выносливость нервных центров к интенсивной работе в условиях недостатка кислорода. При работе большой мощности физиологические резервы в общем те же, что и при субмаксимальной работе, но первостепенное значе­ние имеют следующие факторы: поддержание высокого (околопре­дельного) уровня работы кардио-респираторной системы; оптималь­ное перераспределение крови; резервы воды и механизмов физичес­кой терморегуляции. Ряд авторов энергетическими резервами такой работы считают не только аэробные, но и анаэробные процессы, а также метаболизм жиров. При работе умеренной мощности резервами служат пределы вы­носливости ЦНС, запасы гликогена и глюкозы, а также жиры и про­цессы глюконеогенеза, интенсивно усиливающиеся при стрессе. К важным условиям длительного обеспечения такой работы относят резервы воды и солей и эффективность процессов физической тер­морегуляции. Общие сведения о резервных возможностях различных звеньев системы транспорта кислорода представлены в таблице 9. Из табли­цы 9 видно, что наибольшим (двадцатикратным) резервом адаптации обладает система внешнего дыхания. Но даже при таких ее функцио­нальных возможностях она может вносить определенный вклад в ог­раничение физической работоспособности спортсмена.