15.13. Тестирование физической работоспособности

Тестирование физической работоспособности лиц, занимаю­щихся физкультурой и спортом, в покое не отражает их функцио­нального состояния и резервных возможностей, так как патология органа или его функциональная недостаточность заметнее прояв­ляются в условиях нагрузки, чем в покое, когда требования мини­мальны.

К 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 большей вероятностью про­явится при минутном объеме 12-15 л/мин, чем при 5-6 л/мин. Кроме 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 ЭКГ 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 физических нагрузках;

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.

405

В спортивной медицине используются проба В.В. Гориневского (60 подскоков в течение 30 с), проба Дешина и Котова (трехминут­ный бег на месте в темпе 180 шагов в мин), проба Мартине (20 при­седаний) и другие функциональные пробы. При проведении каждо­го из этих тестов учитывают ЧСС и АД до нагрузки и после ее окончания на 1-, 2-, 3- и 4-й минутах.

К тестам на восстановление относят и различные варианты тес­та со ступеньками Ыер-тейО.

В 1929 г. А. Маз1ег ввел двухступенчатый тест, где регистриру­ются ЧСС и АД после определенного количества подъемов на стан­дартную ступеньку. В дальнейшем этот тест начал применяться для регистрации ЭКГ после нагрузки (А. Мазхег а. Н. ^Гге, 1941). В современном виде двухступенчатый тест предусматривает опре­деленное, зависящее от возраста, пола и массы тела обследуемого количество подъемов на стандартную двойную ступеньку в тече- " ние 1,5 мин (табл. 15.10), или удвоенное количество подъемов за 3 мин при двойной пробе (высота каждой ступеньки 23 см). ЭКГ фик­сируется до и после нагрузки.

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 - МПК).

В спортивной медицине применяются и субмаксимальные на­грузочные тесты, требующие 75% от максимально переносимых нагрузок. Они рекомендованы ВОЗ для широкого внедрения (Хро­ника ВОЗ, 1971,25/8, с. 380; и др.).

Используются также различные велоэргометры, тредмиллы и др. В случае превышения возрастных пределов ЧСС (табл. 15.11) нагрузку целесообразно прекратить.

406

407

Помимо превышения возрастных пределов ЧСС физический тест должен быть прекращен и в случаях возникновения клиниче­ских или электрокардиографических признаков, указывающих на достижение предела переносимости нагрузки.

Клинические признаки: 1) приступ стенокардии даже при от­сутствии изменений на ЭКГ; 2) сильная одышка; 3) большая уста­лость, бледность, холодная и влажная кожа; 4) значительное повы­шение АД; 5) снижение АД более чем на 25% от исходного; 6) отказ испытуемого от продолжения исследования в связи с диском­фортом.

Электрокардиографические признаки: 1) возникновение ча­стых экстрасистол (4 : 40) и других выраженных нарушений рит­ма; 2) нарушение предсердно-желудочковой и внутрижелудочко-вой проводимости; 3) горизонтальное или корыстообразное смещение вниз сегмента 5Т более чем на 0,2 мВ по сравнению с записью в покое; 4) подъем сегмента 5Т более чем на 0,2 мВ, сопро­вождающийся опущением его в противоположных отведениях;

5. инверсия, или возникновение заостренного и приподнятого зуб­ца Т с увеличением амплитуды более чем в 3 раза (или на 0,5 мВ) по сравнению с исходным и любым из отведений (особенно У₄);

6. уменьшение зубца К не менее чем на 50% от его величины в со- * стоянии покоя.

Гарвардский степ-тест (Ь. ВгоиЬа, 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. Каждый цикл состоит из четырех шагов. Темп задается метрономом 120 ударов в мин. После завер­шения теста обследуемый садится на стул и в течение первых 30 с на 2-3-й мин подсчитывается ЧСС. Если обследуемый в процессе тестирования отстает от заданного темпа, то тест прекращается.

О физической работоспособности спортсмена судят по индексу гарвардского степ-теста (ИГСТ), который рассчитывается, исходя из времени восхождения на ступеньку и ЧСС после окончания теста. Высота ступеньки и время восхождения на нее выбираются в зави­симости от пола и возраста обследуемого (табл. 15.12).

Индекс гарвардского степ-теста рассчитывают по формуле:

где т - время восхождения в секундах, Г_р Г₂, Г₃ - частота сердечных сокращений (ЧСС) за 30 с на 2-, 3- и 4-й минутах восстановления соответственно.

408

При массовых обследованиях можно пользоваться сокращен­ной формулой:

где 1 - время восхождения в секундах, { - частота сердечных со­кращений (ЧСС).

Подсчет облегчается при использовании табл. 15.13, 15.14 и 15.15. Табл. 15.13 предусмотрена для определения ИГСТ у взрос­лых людей, если нагрузка была выдержана до конца (т. е. в течение 5 мин). Сначала суммируют три подсчета пульса (Г! + !₂ + ?₃ ⁼ Е1), затем в левом вертикальном столбике находят две первые цифры этой суммы, а в верхней горизонтальной строчке - последнюю цифру. Искомый ИГСТ находится на месте пересечения указан­ных строк. Если подсчет пульса производится только один раз по сокращенной форме, то ИГСТ находят по значению Г₂ этого под­счета аналогичным образом в табл. 15.14. Табл. 15.15 облегчает расчет ИГСТ при неполном времени восхождения (сокращенная форма).

409

411

В левом вертикальном столбике находят фактическое время восхождения (округленное до 30 с), а в верхней горизонтальной строчке - число ударов пульса за первые 30 с со 2-й минуты восста­новления.

Из-за большой интенсивности нагрузки тест применяют только при обследовании спортсменов.

Критерии оценки результатов гарвардского степ-теста приведе­ны в табл. 15.16.

Самые большие показатели (до 170) отмечены у спортсменов экстракласса, тренирующихся на выносливость (лыжные гонки, академическая гребля, плавание, марафонский бег и др.).

Субмаксимальные нагрузочные тесты

Такие тесты проводятся различными видами нагрузок:

1. немедленное увеличение нагрузки после разминки до пред­полагаемого субмаксимального уровня для данного спортсмена;

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.

Первый, третий и четвертый тесты используются в основном при обследовании спортсменов, второй - для сравнительной оцен­ки переносимости определенной нагрузки каким-либо континген­том лиц.

413

По рекомендации ВОЗ при обследовании здоровых людей на­чальная нагрузка у женщин должна составлять 150 кгм/мин с последующим увеличением до 300-450-500 кгм/мин и т. д.; у мужчин - 300 кгм/мин с последующим возрастанием до 600-900-1200 кгм/мин и т. д. Длительность каждого этапа нагрузки не менее 4 мин. Периоды отдыха между этапами нагрузки состав­ляют 3-5 мин.

Тест на тредмилле обычно начинается со скоростью 6 км/ч с последующим увеличением до 8 км/ч, 10 км/ч и т. д. Уклон дви­жения увеличивается ступенчато до 2,5%.

Градуировать нагрузки проще всего по шкале велоэргометра. При степ-тесте величина нагрузок определяется на основе расчета массы тела обследуемого, высоты ступенек и количества подъемов на них. При тесте на тредмилле рассчитываются затраты энергии в зависимости от скорости движения и уклона (рис. 15.14).

Учитывая линейную зависимость между частотой пульса и ве­личиной потребления кислорода по ЧСС, можно судить об уровне аэробной способности обследуемого во время нагрузочного теста и об уровне нагрузки для достижения, например, 75% аэробной спо­собности (табл. 15.17).

Таблица дает также представление о максимальной частоте сер­дечных сокращений у лиц разного пола и возраста.

Максимальная частота сердечных сокращений для лиц разного возраста может быть ориентировочно определена и путем вычита­ния из 220 числа лет обследуемого. Например, для человека в воз­расте 30 лет максимальная ЧСС составляет 220 - 30 = 190.

414

Субмаксимальный тест Валунда - Шестранда (~№_ио или РШС₁₇₀) рекомендован ВОЗ для определения физической работо­способности по достижении ЧСС 170 уд/мин (возможность физи­ческой нагрузки выражается в кгм/мин или Вт), при которой частота сердечных сокращений после врабатываемости устанавли­вается на уровне 170 уд/мин, т. е. \У₁₇₀ (или РЖ2₁₇₀). Данный уро­вень нагрузки и является показателем А^₁₇₀.

415

Тест выполняется следующим образом: испытуемый подверга­ется на велоэргометре двум нагрузкам разной мощности (Ш₁ и Ш₂) продолжительностью 5 мин каждая с отдыхом 3 мин. Нагрузка под­бирается с таким расчетом, чтобы получить несколько значений пульса в диапазоне 120-170 уд/мин. В конце каждой нагрузки оп­ределяют ЧСС (соответственно Г₍ и !₂).

416

На основании полученных данных строят графики, где на оси абсцесс заносят показатели мощности нагрузки С^, и Ш₂), на оси ординат - соответствующую ЧСС (рис. 15.15). На пересечении перпендикуляров, опущенных в соответствующие точки осей гра­фика, находят координаты 1 и 2, через них проводят прямую до пе­ресечения с перпендикуляром, восстановленным из точки ЧСС, соответствующей 170 уд/мин (координата 3). Из нее опускают пер­пендикуляр на ось абсцисс и получают таким образом значение мощности нагрузки при ЧСС, равной 170 уд/мин

Для упрощения расчета мощность работы при двухступенчатом тесте Р\УС₁₇₀ рекомендуется формула:

где Р^С₁₇₀ - мощность физической нагрузки при ЧСС 170 уд/мин; ш и^₂- мощность первой и второй нагрузок (кгм/мин или Вт); {. и !₂ - ЧСС на последней минуте первой и второй нагрузок (в 1 мин).

В качестве ориентиров могут быть использованы следующие ве­личины Р^С₁₇₀ у здоровых людей: для женщин - 422-900 кгм/мин, мужчин - 850-1100 кгм/мин. У спортсменов этот показатель зависит от вида спорта и колеблется в пределах 1100-2100 кгм /мин, а представители циклических видов спорта (академическая греб­ля, велошоссе, лыжные гонки и др.) имеют еще более высокие по­казатели. Для сравнения сходных индивидуумов рассчитывают относительную величину показателя РШС,₇₀ в Вт/кг.