4.2. Методи визначення і оцінки фізичної працездатності та аеробної продуктивності

Існують прямі та непрямі, прості та складні методи визначення фізичної працездатності та аеробної продуктивності. Прямі методи передбачають виконання максимальних навантажень, тобто навантажень, які досягають межі функціональних здібностей людини. Однак на сучасному етапі максимальні навантажувальні тести не знайшли широкого практичного застосування ні в спортивній медицині, ні, тим більше, в клініці, оскільки вони мають тривалий виснажливий характер, супроводжуються надмірним напруженням, яке є небезпечним для організму і пов’язано з певним ризиком, а також вимагають наявності складної та досить коштовної апаратури. Їх використовують переважно при обстеженні спортсменів найвищої кваліфікації, які тренуються на витривалість, або у наукових дослідженнях.

В клінічній та спортивній медицині найчастіше застосовують непрямі методи дослідження, які передбачають виконання навантажень, що вимагають менших зусиль, тобто субмаксимальних. Інтенсивність субмаксимальних навантажень складає 75%, або й менш від максимальних. Дані тести рекомендовані експертами ВООЗ для широкого впровадження не тільки при обстеженні здорових людей, а і хворих.

Дослідження фізичної працездатності

Для визначення фізичної працездатності в практиці найчастіше використовуються: субмаксимальний тест PWC₁₇₀, тест Наваккі, Гарвардський степ-тест, тести Купера, тест Руф’є, та ін.

Тест PWC₁₇₀

Назва тесту PWC₁₇₀ представляє собою абревіатуру від англійського терміну «фізична працездатність» – Physical Working Capacity. PWC₁₇₀ – означає фізичну працездатність людини при пульсі 170 уд./хв. За допомогою даного тесту визначають потужність фізичного навантаження, при якому частота серцевих скорочень досягає рівня 170 уд./хв.

Вибір такого рівня частоти серцевих скорочень зумовлено 2 факторами:

1. частота пульсу діапазоні 170 уд./хв. характеризує оптимальний по продуктивності режим функціонування серцево-судинної системи під час фізичних навантажень;

2. існує чітка лінійна залежність між потужністю навантаження (W) і частотою серцевих скорочень в межах від 120 до 170 уд/хв. (рис. 4.1), коли ще відбуваються аеробні механізми енергозабезпечення (Sjostrand та Wahlund).

Рис. 4.1. Залежність ЧСС від потужності (W)

навантаження, яке виконується

При більш високих значеннях ЧСС лінійний характер цього взаємозв’язку втрачається, оскільки при розвитку стомлення активізуються анаеробні (гліколітичні) процеси енергопостачання і забезпечення м’язової роботи при подальшому збільшенні потужності навантаження здійснюється за рахунок аеробно-анаеробних механізмів.

Наявність лінійної залежності між потужністю роботи та ЧСС в межах від 120 до 170 уд./хв. дозволило не використовувати навантаження, які зумовлюють підвищення пульсу саме до 170 уд./хв. (що в деяких випадках є незручним або й не небезпечним), а визначати величину PWC₁₇₀ на основі ЧСС після двох навантажень меншої інтенсивності (за умов, що друге навантаження більше першого) методом екстраполяції. Величину фізичної працездатності визначають графічним чи математичним методами.

В практиці існує 2 варіанти тесту PWC₁₇₀: велоергометричний та степергометричний. Слід відзначити, що визначення фізичної працездатності за допомогою тесту PWC₁₇₀ дає надійні результати лише у разі дотримання певних умов. Перш за все, на відміну від спортивних навантажень, пробу PWC₁₇₀ слід виконувати без попередньої розминки (розминка може призвести до заниження результатів проби). Крім того, однією з найважливіших умов досягнення високої результативності проби PWC₁₇₀ є правильний вибір потужності застосованих навантажень. У випадках, коли різниця між потужністю 1-го та 2-го навантаження невелика, точність визначення фізичної працездатності значно зменшується. Головним чином це відбувається у зв'язку з тим, що система регулювання апарату кровообігу не здатна точно диференціювати навантаження, які мало відрізняються за потужністю. Саме тому під час проведення тесту PWC₁₇₀ потужність 2-го навантаження повинна істотно відрізнятись від потужності 1-го навантаження. Критерієм правильного вибору потужності є рівень ЧСС наприкінці навантажень. ЧСС наприкінці 1-го навантаження повинна досягати 100-120 уд/хв., а наприкінці 2-го – 140-160 уд./хв. Надзвичайно важливо, щоб різниця між цими величинами була не менше ніж 40 скорочень серця за 1 хв. Це забезпечує отримання найбільш точних результатів.

Що стосується виду роботи, то найкращий варіант становить велоергометричне навантаження, яке дозволяє дотримуватися визначеної інтенсивності роботи та залучати до діяльності великі групи м'язів. При цьому найбільш доцільним є використання велоергометричних зусиль з постійною частотою педалювання в діапазоні 60-80 об./хв.

Велоергометричний варіант тесту PWC₁₇₀. Досліджуваному пропонується послідовно виконати два навантаження помірної інтенсивності (W₁ та W₂, наприклад, 500 і 1000 кгм/хв) з частотою обертання педалей 60-80 об./хв., розділені 3-х хвилинним інтервалом відпочинку. Перше і друге навантаження продовжується по 5 хвилин, наприкінці кожного протягом 30 сек. визначається ЧСС аускультативним методом (стетофонендоскопом) або реєструється (для тих же цілей) ЕКГ. Подвоюючи отримані числа, отримують ЧСС за 1 хв. (f₁ та f₂).

Вибір першого навантаження залежить від маси тіла, фізичної підготовленості, а у спортсменів – від напрямку розвитку фізичних якостей (табл. 4.1). Здоровим особам, які не займаються спортом призначають навантаження з розрахунку 1 Вт на кілограм маси тіла.

Таблиця 4.1