Определение физической работоспособности человека

Физическая нагрузка и физическая работоспособность

«Методическое планирование программы тренировок»
Научное руководство под ред. профессора Л.П. Лысова, 2016

Физическая нагрузка не всегда соответствует выполненной механической работе. Наряду с динамическим компонентом (движение, перемещение в пространстве тела или его частей), в реализации которого участвуют концентрические и эксцентрические сокращения мышц, обычно выполняется также статический компонент (поддержание позы) с изометрическими сокращениями. Хотя в последнем случае нет видимого укорочения мышцы (т. е. с точки зрения физики механическая работа не производится), в мышечных клетках тем не менее происходит постоянное движение актиновых и миозиновых миофиламентов и, следовательно, выполняется мышечная работа. Таким образом, необходимо различать механическую работ) и тот физиологический эффект, который она оказывает на организм.

Физическая работоспособность — это способность человека к выполнению физической работы, о чем судят прежде всего на основании реакций его физиологических систем. При этом определяющими факторами являются тренированность и врожденные способности. Кроме этого, на работоспособность влияют возраст, пол, общее состояние здоровья, конституция и мышечная масса, а также влияние окружающей среды .

Границы физической работоспособности определяются по тому, как долго может выполняться определенная мышечная работа и насколько хорошо регулируются физиологические функции, ответственные за снабжение мускулатуры кислородом и питательными веществами. Умеренная работа может выполняться неопределенно долго. В этом случае сохраняется достаточное кровоснабжение работающих мышц. Таким образом, одним из лимитирующих факторов при такой нагрузке является реакция кровеносных сосудов на продукты метаболизма.

Повышению физической работоспособности способствуют:

• Спортивная тренировка
• Рациональное питание
• Эргогенные средства

Способ измерения физической работоспособности называется эргометрия. Читайте подробнее: Методы исследования физической работоспособности.

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.

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.

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.

Выносливость

Средствами для повышения умственной и физической работоспособности может являться воздействие на организм педагогическими, психологическими или медико-биологическими методами. Оптимизируется работоспособность и методами воздействия морально-этического плана, психопрофилактикой и психотерапией, фармакологическими средствами, эмоциональным или эстетическим воздействием, общегигиеническими средствами, которые регулируют режимы отдыха и труда, и многим ещё. С активацией психоэмоционального состояния повышается и оценка физической работоспособности, выносливость.

Также расширяются границы возможностей с помощью веществ группы допингов-психоаналептиков: фенамина, первитина и тому подобных, собственно аналептиков, которые имеют выраженный, но не слишком долгий эффект. Поскольку они токсичны уже в средних дозах и при больших нагрузках истощают организм, что грозит инфарктом миокарда и сердечной недостаточностью, их применяют только в самых крайних случаях. Например, спецназ в трудных походах. Спортсмены тоже применяют их, но практика говорит о том, что это делать нельзя — запрещено Олимпийским комитетом.

Физические факторы, благотворно влияющие на здоровье и физическую работоспособность, просты и надёжны, экономичны и более других распространены. Это физические упражнения. Систематическая подготовка с их помощью значительно повышает устойчивость к смене температур, повышается тренированность организма и хорошо поддерживается работоспособность. Также гораздо лучше работают системы функций крови, повышаются бактерицидные свойства тканей и кожи за счёт защитных свойств лейкоцитов. Физкультурники болеют в три раза реже, чем остальное население. Но использование только физических упражнений без поддержки другими способами коррекции систем организма полностью проблему уровня физической работоспособности решить не может. Это подтверждается многочисленными исследованиями специалистов. Нужно закаливание и ультрафиолетовое облучение наряду с постоянными физическими упражнениями.

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.

Примечание: В начале теста каждый последующий 200-метровый отрезок пробегается на 2-3 с быстрее. Далее каждый последующий 200-метровый отрезок пробегается на 1-2 с быстрее.

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.

Найдено научных статей по теме — 15

Физическая работоспособность пожилых лиц

Власова Ирина Андреевна

В настоящей статье представлены результаты исследования функционального состояния и физической работоспособности людей старшего поколения, занимающихся оздоровительными тренировками.

Эволюция физической работоспособности в подростковом периоде

Орджоникидзе З.Г., Павлов В.И., Цветкова Е.М.

Обследованы 69 спортсменов в возрасте от 14 до 20 лет, профессионально занимающихся футболом. Игрокам проводили максимальное нагрузочное тестирование со стандартным ступенчатым протоко> лом нагрузки.

Факторная структура физической работоспособности детей 7-8 лет

Криволапчук Игорь Альперович, Чернова М.Б., Полянская Н.В.

Настоящее исследование посвящено комплексному изучению физической работоспособности здоровых школьников 7-8 лет (n = 159) во всем диапазоне доступных нагрузок.

Ремоделирование сердца и физическая работоспособность спортсменов

Ронжина Ольга Александровна, Фомина Наталья Викторовна

Цель: изучить особенности эхокардиографии и велоэргометрии у спортсменов-тяжелоатлетов.

Характеристика умственной и физической работоспособности студентов

Гончарук С.В., Бочарова В.И.

Данное исследование обусловлено необходимостью повышения академической успеваемости студентов, повышения качества высшего профессионального образования, активного восстановления умственной и физической работоспособности, укреплени

Повышение физической работоспособности квалифицированных биатлонистов

Тупиев И. Д., Латухов С. В., Дороднов А. Г., Мусин З. Х.

Целью работы было исследовать изменения показателей физической работоспособности квалифицированных биатлонистов в результате применения специального аэробно-силового упражнения, выполняемого на пороге анаэробного обмена.

Гипоксический стимул в повышении физической работоспособности спортсменов

Тимушкин Александр Владимирович

Показаны возможности гипоксической тренировки спортсменов в условиях равнины, заключающейся в дыхании газовой смесью с обедненным содержанием кислорода и одновременном выполнении велоэргометрической нагрузки.

Оценка показателей умственной и физической работоспособности детей 11-12 лет

Белозерова Л.М., Соломатина Н.В.

Estimation of mental and physical capacity for work among children aged 11-12 was given. Test-program of mental capacity for work was suggested by L.M. Belozerova (1993).

Влияние высокой внешней температуры на физическую работоспособность спортсмена

Аталиев Я.А., Овезгельдыева Г.О., Григорьян А.Г., Кулиева А.М.

Активный выход спортсменов Туркменистана на арену мирового спорта вызвал необходимость научного подхода к их подготовке.

Оценка психофункционального состояния и физической работоспособности студентов

Яковлева В.Н.

В статье исследуется влияние различных форм занятий физической культуры на психофункциональное состояние и физическую работоспособность студентов.

Влияние полисахарида ирги обыкновенной на физическую работоспособность животных

Лаксаева Е. А., Сычев И. А.

Полисахарид ВРПК (водорастворимый полисахаридный комплекс) полученный из зеленых плодов ирги обыкновенной повышает физическую работоспособность, способствует нарастанию мышечной массы экспериментальных животных, увеличивает количе

Фармакокоррекция физической работоспособности растительным средством «Кардекаим»

Шантанова Лариса Николаевна, Алексеева Эльвира Алексеевна, Осадчук Людмила Владимировна

Целью настоящего исследования явилось определение влияния комплексного растительного средства «кардекаим» на показатели физической выносливости.

Сезонная динамика показателей физической работоспособности лабораторных животных

Шустов Е.Б., Фокин Ю.В., Капанадзе Г.Д., Берзин И.А., Станкова Н.В., Алимкина О.В., Матвеенко Е.Л., Петрова Н.В.

Исследование выполнено как ретроспективный анализ результатов ранее выполненных исследований по доклиническому изучению новых химических соединений, перспективных в качестве средств повышения работоспособности.

Влияние уроков физического воспитания на умственную работоспособность школьников

Вербенко М. Н., Калиниченко И. А.

. В статье представленные результаты оценки влияния урока физического воспитания разной интенсивности в общеобразовательных учебных заведениях на умственную работоспособность школьников.