Литература по разделу

Врачебно-педагогические наблюдения

Литература по разделу

Контрольные вопросы по разделу

Определение аэробных способностей организма (МАМ)

Определение специальной работоспособности

Модифицированная ортостатическая проба

Определение уровня физической работоспособности по ГСТ

Определение максимального потребления кислорода (МПК)

Практическая работа № 4.

Тема: Функциональные пробы оценки функционального состояния организма и уровня физической работоспособности. Медико-педагогические наблюдения.

1. Определение уровня физической работоспособности по PWC 170

1. Определение уровня физической работоспособности по тесту PWC 170

Цель : освоение методики проведения теста и умение анализировать полученные данные.

Для работы необходимы : велоэргометр (или ступенька, или беговая дорожка), секундомер, метроном.

Тест PWC 170 основан на закономерности, заключающейся в том, что между частотой сердечных сокращений (ЧСС) и мощностью физической нагрузки существует линейная зависимость. Это позволяет определить величину механической работы, при которой ЧСС достигает 170, путем построения графика и линейной экстраполяции данных, либо путем расчета по формуле, предложенной В. Л. Карпманом и сотр.

ЧСС, равная 170 ударам в минуту, соответствует началу зоны оптимального функционирования кардиореспираторной системы. Кроме того с этой ЧСС нарушается линейный характер взаимосвязи ЧСС и мощности физической работы.

Нагрузка может быть выполнена на велоэргометре, на ступеньке (степ-тест), а также в виде специфической для конкретного вида спорта.

Вариант № 1 (с велоэргометром).

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

Для точности определения N2 можно воспользоваться формулой:

N2 = N1 · ,

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

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

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

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

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

N = 1,3 h · n · P,

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

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

Ход работы

Для определения физической работоспособности по тесту PWC 170 (V) со специфическими нагрузками необходима регистрация двух показателей: скорости движения (V) и частоты сердечных сокращений (f).

Для определения скорости движения требуется по секундомеру точно зафиксировать длину дистанции (S в м) и длительность каждой физической нагрузки (f в сек.)

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

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

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

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 PWC 170.

Ход работы: расчет МПК производится с помощью формул, предложенных В. Л. Карпманом:

МПК = 2,2 PWC 170 + 1240

Для спортсменов, специализирующихся в скоростно-силовых видах спорта;

МПК = 2,2 PWC 170 + 1070

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

Вариант № 4 . Определение работоспособности по тесту Купера

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

ариант № 5 . Тест Новакки (максимальный тест).

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

Поговорите с людьми, тренирующимися на выносливость, кто "в курсе", и разговор в конце концов сведется к вопросу: "Каков ваш МПК?" Высокий МПК действительно одна из отличительных характеристик хорошего в беге, велосипедном спорте, гребле и лыжных гонках, так что он должен быть очень важным. Что это такое и как оно измеряется?

Определение МПК

МПК - это максимальный объем кислорода, потребляемый телом в минуту во время работы, при нахождении на уровне моря. Т.к. потребление кислорода пропорционально расходам энергии, то когда мы измеряем потребление кислорода, мы неявно измеряем максимальную способность данного человека к выполнению аэробной работы.

Почему у него МПК больше, чем у меня?

Иначе говоря, мы можем начать с вопроса: "Что определяет МПК?" Каждая клетка потребляет кислород, чтобы преобразовать энергию пищи в АТФ, пригодную для работы клетки. Мышечные клетки, которые сокращаются, имеют высокую потребность в АТФ. Значит, они будут потреблять больше кислорода при нагрузке. Общая сумма миллиардов клеток всего тела, потребляющих кислород и вырабатывающих диоксид углерода, может быть измерена при дыхании с использованием комбинации оборудования, измеряющего объем и чувствительного к кислороду. Итак, если мы видим возросшее потребление кислорода во время нагрузки, мы знаем, что больше мышечных клеток сокращается и потребляет кислород. Получение и использование этого кислорода в синтезе АТФ для мышечных сокращений полностью определяется двумя факторами: 1) способностью внешней системы доставки поставлять кислород из атмосферы к работающим мышечным клеткам, и 2) способностью митохондрий выполнять процесс аэробного преобразования энергии. Тренирующиеся на выносливость характеризуются и очень хорошей сердечно-сосудистой системой (ССС) и хорошо развитой окислительной способностью своих скелетных мышц. Нам нужны большой и эффективный насос для доставки обогащенной кислородом крови к мышцам и богатые митохондриями мышцы, чтобы использовать кислород и поддерживать высокий темп работы. Какая переменная является лимитирующим фактором для МПК: доставка кислорода или его использование? Это вопрос, который вызывал споры среди практикующих физиологов, но для большинства сейчас уже не стоит.

Мышцы говорят: "Если вы доставите его, мы его употребим"

Некоторые эксперименты различного рода поддерживают ту концепцию, что у тренированных людей МПК ограничивается доставкой кислорода, а не его использованием. Делая упражнения одной ногой и прямо измеряя потребление мышцами кислорода для маленькой массы мышц (используя артериальную катетеризацию), было показано, что мышечная способность использовать кислород превышает способность сердца доставлять его. Так, хотя средний мужчина имеет около 30 - 35 кг мышц, только их часть может быть хорошо орошена кровью в любой конкретный промежуток времени. Сердце не может доставить большой объем крови ко всем скелетным мышцам и поддержать достаточное кровяное давление. Как еще одно доказательство ограничения по доставке, долговременная тренировка на выносливость может привести к 300%-ному росту окислительной способности мышц, но только около 15 - 25% повышения МПК. МПК может быть изменен искусственно путем изменения концентрации кислорода в воздухе. Он также увеличивается для ранее не тренировавшихся людей раньше, чем появляются изменения в мышечной аэробной способности. Все эти наблюдения показывают, что МПК может быть отделена от характеристик скелетных мышц.

Ударный объем, напротив, прямо пропорционален МПК. Тренировка приводит к его увеличению и поэтому к увеличению максимальной производительности сердца. Результат - большая способность к доставке кислорода. Больше мышц могут быть снабжены кислородом одновременно при сохранении необходимого уровня кровяного давления.

Теперь убедив вас, что работа сердца определяет МПК, важно также объяснить сопутствующую, или допустимую, роль окислительной способности мышц. Измеренное напрямую, Потребление кислорода = производительность сердца х артериально-венозная кислородная разница. Когда обогащенная кислородом кровь проходит через сеть капилляров работающей скелетной мышцы, кислород проникает из капилляров в митохондрии (благодаря разнице концентраций). Чем выше степень потребления кислорода митохондриями, тем больше извлечение кислорода и тем выше артериально-венозная кислородная разница при любом заданном темпе течения крови. Доставка - это лимитирующий фактор, т.к. даже наилучшим образом тренированная мышца не может использовать кислород, который не доставлен. Но, если кровь доставлена к мышцам, которые плохо натренированы на выносливость, МПК будет ниже несмотря на высокую способность к доставке.

Как измеряется МПК?

Чтобы определить максимальную аэробную способность спортсмена, должны быть созданы условия, которые максимально воздействуют на способность сердца доставлять кровь. Физический тест, который отвечает этому требованию, должен:
1). задействовать по меньшей мере 50% всей мышечной массы. Работа, отвечающая этим требованиям, включает в себя , и греблю. Наиболее общий лабораторный метод - это испытание на беговой дорожке. Используется беговая дорожка с изменяемыми скоростью и наклоном.
2). не зависеть от силы, скорости, величины тела и квалификации. Исключение из этого правила - специальные тесты для пловцов, гребцов, конькобежцев и т.д.
3). иметь значительную продолжительность, чтобы максимизировать отклик ССС. Обычно, максимальные тесты, использующие продолжительные наборы упражнений, завершаются за 6 - 12 минут.
4). производиться над теми, кто имеет хорошую мотивацию! Тест на МПК очень труден для выполнения, но быстро заканчивается!

Например, мы проводим тест на беговой дорожке. Вот что произойдет. Вы идете в хорошую лабораторию при университетском фитнесс-центре или медицинском центре здоровья. После медосмотра и снятия ЭКГ для проверки электрической активности сердца вы можете начать тест с ходьбы на беговой дорожке при малой скорости и нулевом наклоне. Затем, в зависимости от точной программы, скорость или наклон (или оба вместе) дорожки будут увеличиваться с равными интервалами (от 30 секунд до 2 минут). При беге вы будете дышать через 2-хклапанную систему. Воздух будет поступать из комнаты, но выдыхаться через датчики, которые измеряют объем и концентрацию кислорода. С помощью этих данных и некоторых формул компьютер подсчитает ваше потребление кислорода на каждой стадии теста. При каждом повышении скорости или угла наклона все большая мышечная масса будет задействована при все большей интенсивности. Потребление кислорода будет расти линейно с увеличением нагрузки. Однако, в некоторой точке увеличение интенсивности не приведет к увеличению потребления кислорода. Это реальное указание достижения МПК. Тест будет вскоре прекращен из-за быстрого накопления лактата, которое начнется за несколько минут до этого. Другие признаки МПК - это крайне учащенное дыхание и ЧСС около 220 минус ваш возраст, которая не растет дальше с увеличением нагрузки.

Значение, которое вы получите от врача, будет представлено в одной из двух форм. Первая называется абсолютный МПК. Он будет измеряться в литр/мин. и, возможно, будет между3,0 и 6,0 л/мин для мужчин и 2,5 и 4,5 л/мин для женщин. Это абсолютное значение не учитывает различия в размерах тела, так что обычно используется второй способ представления МПК. Он называется относительный МПК. Он может быть выражен в миллилитрах в минуту на килограмм веса. Тогда, если ваш абсолютный МПК равен 4,0л/мин, и вы весите 75 кг, то ваш относительный МПК будет равен 53,3 мл/мин/кг. В общем, абсолютный МПК выше у крупных спортсменов, тогда как относительный бывает выше у более "мелких". Для сравнения, средний МПК нетренированного мужчины 30 лет с хвостиком около 40-45 мл/мин/кг и уменьшается с возрастом. Этот же человек, который регулярно тренируется на выносливость, может повысить этот показатель до 50-55 мл/мин/кг. 50-тилетний чемпион по бегу среди ветеранов, возможно, будет иметь значение свыше 60 мл/мин/кг. Олимпийский чемпион в беге на 10000 метров будет иметь это значение около или свыше 80 мл/мин/кг! Но, важно понимать, что только тренировки не дадут олимпийскому чемпиону такого преимущества. Его МПК и безо всякой тренировки была бы около 65-70 мл/мин/кг. Конечно, тренировка важна, но все определяет хорошая генетика!

И еще одна вещь. Прежде чем восхищаться тем бегуном "из телевизора", вспомните, что люди бледнеют в сравнении со многими "животными-атлетами". МПК породистой лошади около 600 л/мин или 150 мл/мин/кг!

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.

Несмотря на то, что практически каждый бегун хоть раз слышал о VO2Max или МПК, многие из них имеют лишь смутное представление о том, что означает этот показатель и как правильно тренироваться, чтобы улучшить МПК.

Те бегуны, которые стремятся достичь определенных результатов, со временем понимают, что для этого нужно нечто большее, чем просто увеличивать беговые объемы каждую неделю. В стремлении «стать быстрее» начинается бездумное и хаотичное выполнение «скоростной работы», которая не приносит ничего, кроме боли, разочарования и травм.

В этой статье мы рассмотрим МПК (VO2Max) - один из главных показателей, определяющих потенциал бегуна и перспективы его дальнейшего прогресса.

Что такое МПК?

Максимальное потребление кислорода или МПК показывает набольшее количество кислорода, которое сердце может переносить в мышцы, чтобы затем использовать его для получения энергии. Чем выше этот показатель, тем больше энергии ваш организм может производить аэробным путем, а значит выше скорость, которую вы сможете поддерживать.

МПК является наиболее важным физиологическим фактором, который определяет работоспособность спортсмена на дистанции от 1500 до 5000м. Высокий МПК играет важную роль и для более длительных забегов, но с увеличением дистанции на первый план выходит аэробный порог.

Какие факторы влияют на МПК?

Во многом показатель МПК, как и способность его к улучшению, определяется вашей генетикой и текущим уровнем физической формы. Однако не стоит впадать в уныние, если природа обделила вас сильной сердечно-сосудистой системой. При правильных тренировках у вас есть возможность достичь своего лимита МПК, хотя возможно вам понадобиться больше времени, чем другим бегунам.

Также следует учитывать тот факт, что чем ближе вы будете к своему генетическому потенциалу, тем медленнее будете прогрессировать

Ученые установили, что возможно улучшить МПК даже в позднем возрасте. Согласно исследования¹, участники в возрасте 55-70 лет, после 4-ех месяцев тренировок, которые состояли из ходьбы или бега трусцой, смогли повысить свой МПК на 27% (мужчины) и 9% (женщины) соответственно.

Существует три основных компонента, которые определяют ваш МПК, и на которые можно повлиять с помощью тренировок.

1. Транспорт кислорода. Кислород, связанный с гемоглобином внутри эритроцита транспортируется посредством кровеносных сосудов в ткани и органы. Увеличение уровня гемоглобина или эритроцитов позволяет переносить больше кислорода в мышцы, что увеличивает МПК. Вот почему многие топовые спортсмены тренируются в высокогорьях.
2. Доставка кислорода. Количество богатой кислородом крови, которая переноситься из легких в мышцы, определяется размером и силой левого желудочка вашего сердца и ЧСС мах. Ваш максимальный пульс не меняется во время тренировки, но левый желудочек (который накачивает кровь для остальной части вашего тела) с тренировками увеличивается и становиться сильнее.
3. Использование кислорода. Бег приводит к различным физиологическим адаптациям, которые позволяют вашим мышцам использовать больше кислорода. Это связано как с увеличением количества и размеров капилляров, что позволяет более эффективно обеспечивать доставку богатой кислородом крови в работающие мышцы, так и с увеличением количества митохондрий, своеобразных энергетических станций в клетках, где с участием кислорода образуется энергия.

Как определить МПК?

В современных спортивных медицинах центрах вы сможете измерить свой показатель МПК, выполнив следующий тест. Вас ставят на беговую дорожку, надевают кислородную маску, затем постепенно повышают скорость или наклон дорожки. В это же время анализируется количество кислорода на вдохе/выдохе и другие факторы. Когда вы достигаете максимальной нагрузки, тест прекращается.

Если у вас нет возможности пройти подобное исследование, вы можете, используя собственные результаты, приблизительно определить свой темп бега на уровне МПК. Соревновательный темп на дистанции 3-5км примерно соответствует интенсивности бега при 95-100% от вашего текущего МПК.

Также можно отталкиваться и от показаний пульса. Зона сердечного ритма при 95-100 % от ЧСС мах приблизительно совпадает с 95-100% МПК. Тем не менее, если вы будете тренироваться при такой интенсивности, существует риск того, что ваши тренировки будет слишком тяжелыми (так как пульс не будет практически изменяться, неважно бежите ли вы в темпе МПК или превышаете его) и вы будете в большей степени задействовать анаэробную систему энергообеспечения. Поэтому, чтобы достичь максимального тренировочного эффекта, старайтесь оставаться зоне, которая на несколько ударов ниже ЧСС мах.

Как улучшить МПК?

Следующие факторы влияют на рост МПК:

Интенсивность. В 2006 году в журнале Sports Medicine был опубликован мета-анализ², который включал в себя обзор более 150 исследований, посвященных изучению взаимосвязи МПК и беговых показателей. Ученые так и не смогли определить, какой же диапазон интенсивности оптимален для повышения МПК у бегунов на длинные дистанции. Тем не менее, исследователи рекомендуют хорошо тренированным атлетам постепенно увеличивать тренировочную интенсивность до уровня МПК, а элитным бегунам - повышать объемы тренировок при МПК. Это означает, что чем лучше ваша спортивная форма, тем ближе к текущему уровню МПК вам надо тренироваться, чтобы продолжать прогрессировать.

Многие тренеры и спортсмены для максимального увеличения МПК советуют проводить тренировки с интенсивностью 95-100% от вашего текущего МПК, что приблизительно соответствует соревновательному темпу на 3-5 км для большинства бегунов.

Продолжительность интервалов. Считается, что выполнение отрезков в течение 2-6 минут (приблизительно 600-1600м) является одним из наиболее быстрых и эффективных способов для роста МПК. Такие сессии можно проводить как на стадионе, так и на шоссе, пересеченной местности или на небольших подъемах.

Когда вы только начинаете бежать, вашему организму потребуется около минуты, чтобы достичь оптимального потребления кислорода. Следовательно, более короткие интервалы будут менее эффективны по сравнению с более длинными, так как вы будете находиться меньше времени в зоне оптимального уровня интенсивности для повышения МПК.

Восстановление между интервалами. Главная задача периодов отдыха между интервалами - помочь выполнить весь объем тренировки в требуемом темпе. Для МПК-интервалов соотношение «бег/восстановление» должно составлять 1:1 или 2:1. (К примеру, 2-4 минуты бега трусцой после 4-минутных усилий). Если ваш восстановительный бег будет слишком коротким, то вам следует снизить темп или продолжительность следующего интервала, в противном случае это приведет к увеличению роли анаэробной системы энергообразования.

Также не следует делать период отдыха слишком длинным, так как это снижает потребление кислорода и вам потребуется больше времени в течение интервала, чтобы снова достичь оптимального уровня.

Кроме того, в качестве показателя восстановления можно использовать значение ЧСС мах. Продолжительность отдыха должна быть такой, чтобы пульс опускался до 65% от ЧСС мах.

Длительность тренировки. Старайтесь, чтобы ваши беговые объемы составляли 4000-8000м за одну тренировку. Тем не менее, если вы будете пробегать менее 4км, вы также будете обеспечивать необходимые физиологические адаптации для повышения МПК, однако ваш прогресс будет медленнее.

Общий объем интенсивных интервалов не должен превышать 8 км за один раз, так как вы наврядли сможете поддерживать необходимый темп в течение всей тренировки. А ведь именно работа в оптимальном диапазоне интенсивности обеспечивает максимальный рост МПК. Кроме того, такие высокие нагрузки могут привести к тому, что вам потребуется значительное время для восстановления.

Частота тренировок. Для того, чтобы почувствовать эффект от МПК- интервалов, следует проводить одну тренировку в неделю или три тренировки каждые две недели в течение как минимум шести-восьми недель.

Примеры эффективных тренировок для повышения МПК

1. Sports Med 2006; 36 (2): 117-132

Как уже говорилось (см. гл. IV), оценка максимальной аэробной мощности осуществляется путем определœения МПК- Величина его рассчитывается с помощью различных тестирующих процедур, при которых достигается индивидуально максимальный транспорт кислорода (прямое определœение МПК). Наряду с этим величину МПК определяют с помощью косвенных расчетов, которые основываются на данных, полученных в процессе выполнения испытуемым непредельных нагрузок (непрямое определœение МПК).

Величина МПК является одним из важнейших показателœей, с помощью которого должна быть наиболее точно охарактеризована величина общей физической работоспособности спортсмена. Исследование этого показателя особенно важно для оценки функционального состояния организма спортсменов, тренирующихся на выносливость, или спортсменов, у которых тренировке выносливости придается большое значение (см. табл. 14). Наблюдения за изменениями МПК у таких спортсменов могут оказать существенную помощь в оценке уровня функциональной готовности организма.

Сегодня в соответствии с рекомендациями Всемирной организации здравоохранения принята методика прямого определœения МПК, которая состоит в том, что испытуемый выполняет физическую нагрузку, мощность которой ступенчатообразно повышается вплоть до. невозможности продолжать мышечную работу. Нагрузка задается либо с помощью велоэргометра, либо на третбане.

Процедура определœения МПК с помощью велоэргометра состоит в следующем. После интенсивной (до 50% от МПК) и длительной (5-10 мин) разминки задается исходная нагрузка в соответствии с полом, возрастом и спортивной специализацией испытуемого. Далее через каждые 3 мин интенсивность нагрузки повышается на 300-400 кгм/мин. На каждой ступени нагрузки производится забор выдыхаемого воздуха с целью определœения величины потребления кислорода при данной мощности работы. Мощность нагрузки повышается до тех пор, пока испытуемый в состоянии продолжать педалирование. При использовании третбана процедура определœения МПК принципиально не отличается от описанной. Увеличение мощности физической нагрузки достигается либо путем ступенчатообразного увеличения скорости движения бегущей дорожки, либо путем увеличения угла наклона ее по отношению к горизонтальной плоскости (имитация бега в гору).

Величина МПК зависит от объёма мышечной массы, вовлекаемой в работу при проведении пробы. К примеру, в случае если работа выполняется руками, то величина МПК будет ниже действительной; величина МПК, определœенная с помощью велоэргометра, несколько ниже, чем при тестировании с помощью третбана. Это нужно иметь в виду при динамических наблюдениях за одним и тем же спортсменом или при сравнении уровня МПК у разных спортсменов. Сопоставимыми являются величины, полученные с помощью одной и той же методики.

При определœении МПК особенно большое значение придается мотивации (см. Z на рис. 28, А). Дело в том, что не всякий отказ от продолжения работы свидетельствует о выполнении испытуемым максимальной нагрузки или, как еще говорят, работы критической мощности (рис. 32).

Абсолютным критерием достижения испытуемым кислородного ʼʼпотолкаʼʼ (термин В. С. Фарфеля) является наличие плато на графике зависимости величины потребления кислорода от мощности физической нагрузки. Достаточно убедительным является также факт замедления прироста потребления кислорода при продолжающемся возрастании мощности физической нагрузки (см. рис. 32).

Наряду с этим абсолютным критерием существуют косвенные критерии достижения МПК. К их числу относится увеличение содержания лактата в крови свыше 70- 80 мг% (более 8-10 ммоль/л). ЧСС при этом достигает 185 - 200 уд/мин, дыхательный коэффициент превышает 1,0.

Применяются еще несколько вариантов прямого определœения МПК на велоэргометре. К сожалению, общим для всœех них является большая длительность процедуры и возникающее у части спортсменов локальное утомление мышц нижних конечностей. На кафедре спортивной медицины ГЦОЛИФКа применяется укороченный велоэргометри-ческий тест для определœения МПК-Он основан на использовании физическои нагрузки, мощность которой превышает критическую. В этом случае уровень МПК должна быть достигнут за 2-5 мин: энергично выполняя супермаксимальную нагрузку, спортсмен увеличивает потребление О2 до индивидуального максимума в момент, когда достигается уровень критической мощности. Как показано на рис. 33, такой уровень потребления Ог долго поддерживаться не может, наблюдается снижение VO2, спортсмен прекращает нагрузку в связи с невозможностью продолжать ее. Для ориентировочного предсказания индивидуальной критической мощности исходят из того, что PWC170 - это мощность мышечной работы, составляющая примерно 75% от критической. К ʼʼпредсказаннойʼʼ величинœе критической мощности добавляется дополнительно 300-400 кгм/мин нагрузки, которая таким образом становится супермаксимальной (сверхкритической).

В процессе прямого определœения МПК с помощью современной медицинской измерительной техники регистрируются дополнительно спирометрические и кардиологические показатели, величины которых в сочетании с данными МПК дают полное представление о функциональном состоянии кардио-респираторной системы организма спортсмена. В табл. 19 приведены в качестве примера результаты комплексного исследования команды гребцов. У этих спортсменов наряду с чрезвычайно высокими абсолютными значениями МПК эта величина, отнесенная на 1 кг массы тела, была не столь значительна (большая собственная масса тела). Очень высоким был кислородный пульс. Вместе с тем частота сердечных сокращений и частота дыханий были относительно невысокими. Низкая частота дыханий определяется особенностями вида спорта: в естественных условиях она соответствует примерно частоте гребков, а высокая легочная вентиляция поддерживается большим дыхательным объёмом. Обращает на себя внимание резкое повышение максимального АД. Объем сердца у всœех был нормальным для данного вида спорта.

Таблица 19 Кардио-респираторные показатели, зарегистрированные при максимальной нагрузке у высококвалифицированных спортсменов (академическая гребля, восьмерка, данные Новакки)

Несмотря на чрезвычайно большую информативность величины МПК для спортивно-медицинской практики определœение его имеет и недостатки. Один из них состоит в том, что точность определœения уровня МПК существенно зависит от мотивации испытуемых к выполнению изнуряющих мышечных упражнений: около 6% спортсменов прекращают работу, не достигнув уровня критической мощности. Следовательно, у всœех таких спортсменов величины МПК оказываются заниженными. Это характеризует собой ʼʼшумʼʼ (Z на рис. 28, А), о котором говорилось при рассмотрении общих принципов тестирования.

Другим недостатком является изнуряющий характер процедуры, что не позволяет часто проводить данный тест.

Тренеру крайне важно также знать, что прямое определœение МПК является ответственной процедурой, требующей специального опыта и присутствия медицинского работника. Последнее следует подчеркнуть особо, так как в настоящее время исследование МПК стало применяться и в педагогической практике.

В связи с этим разработаны методы непрямого определœения МПК.

Впервые такой метод был предложен Астрандом и Риминг в 1954 ᴦ. В соответствии с ним испытуемому предлагается выполнить однократную нагрузку на велоэргометре либо путем подъема на ступеньку высотой 40 см для мужчин и 33 см для женщин. Работа продолжается вплоть до достижения устойчивого состояния. При этом определяется ЧСС. Расчет МПК ведется по специальной номограмме (рис. 34). Точность номографического определœения МПК, в общем, удовлетворительная. Она повышается в том случае, в случае если испытуемому задается нагрузка, вызывающая учащение пульса более чем 140 уд/мин.

Необходимо также учитывать возраст испытуемых. Для этого нужно полученную по номограмме величину умножить на поправочный коэффициент (табл. 20).

Таблица 20. Поправочный возрастной коэффициент при расчете МПК по номограмме И. Астранд

Определœенный интерес представляет нормативная оценка МПК для лиц разного пола и возраста͵ полученная с помощью номограммы (табл. 21).

Таблица 21. Оценка величин МПК для лиц разного возраста и пола (по И. Астранд)

Примечание. В каждой возрастной группе цифры верхнего ряда - МПК в л/мин, нижнего - в мл/мин/кᴦ.

Иной методический подход основывается на наличии высокой корреляции между величинами МПК и PWC170 (коэффициент корреляции, по данным разных авторов, равен 0,7-0,9). В самом общем виде взаимосвязь между этими величинами должна быть описана для лиц невысокой спортивной квалификации следующим линœейным выражением:

МПК =1,7*PWC170 + 1240 , где МПК выражается в л/мин; PWC170 - в кгм/мин.

Для предсказания МПК у высококвалифицированных спортсменов более пригодна другая формула:

МПК = 2,2*PWC170+1070.

В последнее время было установлено, что взаимосвязь между МПК и PWC170 в действительности носит нелинœейный характер.
Размещено на реф.рф
В связи с этим она была описана (В. Л. Карпман, И. А. Гудков, Г. А. Койдинова) следующим сложным выражением:

МПК = 3,5 ехр [-5 ехр * (1-2*PWC170)] + 2,6.

В табл. 22 приводятся данные, позволяющие определять МПК при известной величинœе PWC170. В случае если эта величина не равна целому числу сотен, то прибегают к линœейной интерполяции.

Таблица 22. Величины МПК, рассчитанные по данным PWC170 (по нелинœейному уравнению)

Приведенная методика является весьма перспективной для динамического наблюдения за изменениями МПК на различных этапах тренировочного макроцикла. Точность ее должна быть существенно повышена путем введения индивидуальной поправки, величина которой устанавливается при одноразовом определœении PWC170 и МПК прямым методом. Величина МПК, рассчитанная по одной из приведенных формул, соотносится с реальной величиной МПК, определœенной в процессе прямого тестирования, и выводится поправочный коэффициент. К примеру, при прямом определœении МПК было равно 4,4 л/мин, а при расчете по формуле - 4 л/мин; поправочный коэффициент равен 1,1. Это значит, что в дальнейшем при расчете величины МПК по величинœе PWC170 она должна быть умножена на 1,1.

Непрямой метод определœения МПК по Добельну непосредственно учитывает возраст человека. Испытуемый выполняет одну нагрузку, при которой определяется ЧСС. Расчет МПК ведется по следующей формуле:

МПК = 1,29*(W/(f-60) * e -0,000884*T) 1/2 , где W-мощность нагрузки в кгм/мин; f - ЧСС при нагрузке; Т - возраст в годах; е - основание натуральных логарифмов. При определœении МПК. по этому методу у юных спортсменов получаются не вполне надежные данные.

Существует еще ряд формул, позволяющих предсказывать величину МПК непрямым путем. При этом точность их относительно невелика.

Определение МПК - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Определение МПК" 2017, 2018.