Спортивная физеология

Преподаватель: рассказывает о возможностях велоэргометра.

 

Велоэргометр (греч. ergon – работа, metreo – меряю) – аппарат, который служит для определения физической работоспособности и переносимости физических нагрузок, а так же для тренировок спортсменов и нетренированных, здоровых и больных людей.

Работа на велоэргометре аналогична езде на велосипеде. Испытуемый вращает ногами педали обычно со скоростью 50-60 оборотов в минуту. Изменение скорости вращения педалей или силы торможения диска позволяют точно дозировать усилия, затрачиваемые на выполнение работы. Мощность работы выражается в ваттах. Один ватт равен 6 кгм∙мин.

Велоэргометры – наиболее подходящие приборы для оценки субмаксимальной физиологической реакции до и после тренировки у испытуемых. Сопротивление на велоэргометре не зависит от массы тела, а на тредбане величина выполняемой работы зависит от массы тела.

Субмаксимальные нагрузочные тесты проводятся с различными видами нагрузок:

1. Немедленное увеличение  нагрузки после разминки до  предполагаемого субмаксимального уровня  для данного субъекта (используется для обследования спортсменов).

2. Равномерная нагрузка  на определенном уровне с увеличением  при последующих исследованиях (используется для нагрузки каким-либо контингентом лиц).

3. Непрерывное или почти  непрерывное возрастание нагрузки (для спортсменов).

4. Ступенчатые возрастание  нагрузки (для спортсменов).

5. Ступенчатое возрастание  нагрузки, чередующееся с перерывами отдыха.

 

Ход работы:

1) определить ЧСС у  испытуемых в покое; (Съемка)

2) рассчитать мощность  первой нагрузки (по полу, весу  тела и виду спорта в таблице);

3) выполнить работу с первой мощностью нагрузки в течение 5 минут; (Съемка)

4) подсчитать ЧСС на последней минуте выполнения 1-й нагрузки;

5) сделать 3-х минутный  отдых между нагрузками; (Съемка)

6) рассчитать мощность  второй нагрузки согласно значению  ЧСС  после первой выполненной  нагрузки (по таблице);

7) посчитать ЧСС на  последней минуте выполнения  второй  нагрузки; (Съемка)

8) построить таблицу, отражающую  полученные результаты исследований;

9) построить график зависимости  ЧСС от мощности выполненной  нагрузи;

10) оценить физическую  работоспособность испытуемого (по  таблице);

11) рассчитать физическую работоспособность (мощность работы) по формуле:

          PWC170  = W1+(W2 -W1)∙ 170-f

                                                      f2-f1

12) вычислить относительные показатели физической работоспособности  у испытуемых;

13) сделать анализ полученных результатов и выводы.

 

Методика проведения теста

Испытуемый выполняет на велоэргометре две нагрузки   разной мощности ( W1  и W2 ) продолжительностью 5 минут каждая, с 3-х минутным отдыхом между ними и с частотой вращения педалей - 60 об/мин. Нагрузка подбирается с таким расчетом, чтобы получить несколько значений  показателей пульса в диапазоне от 120 до 170 уд/мин. В конце каждой нагрузки на последней ее минуте   измеряется ЧСС (соответственно f1  и f2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Графический способ определения PWC170:

 

f1  и f2 – ЧСС при первой и второй нагрузках;

W1  и W2 – мощность первой и второй нагрузок.

На основании полученных данных строят графики. На оси абсцисс наносят показатели мощности нагрузки (W1  и W2), на оси ординат – соответствующие показатели ЧСС. На пересечении перпендикуляров, опущенные в соответствующие точки осей графика, находят координаты 1 и 2, через них проводят прямую линию  до пересечения с перпендикуляром, восстановленным из точки ЧСС, соответствующей 170 уд/мин (координата 3). Из нее опускают перпендикуляр на ось абсцисс и получают значение мощности нагрузки при ЧСС, равной 170 уд/мин.

Для упрощения расчета мощности работы при двухступенчатом тесте PWC170  можно определить ее по формуле:

PWC170  = W1+(W2 -W1)∙ 170-f

     f2-f1

где PWC170 – мощность физической нагрузки при ЧСС 170 уд/мин, W1  и W2 – мощность первой и второй нагрузок (кгм/мин или Вт); f1  и f2 – ЧСС на последней минуте первой и второй нагрузок (в 1 мин).

Определение физической работоспособности при помощи теста PWC170 дает надежные результаты в случае соблюдения определенных условий:

1) нагрузки должны выполняться  без предварительной разминки, иначе  тесты результата будут занижены;

2) правильный выбор мощностей  нагрузок. Мощность второй нагрузки должна существенно отличаться от первой. Мощность второй нагрузки следует определять в зависимости от вида спорта и массы тела, а мощность второй – в зависимости от мощности первой и ЧСС после первой нагрузки.

В качестве ориентиров, используются следующие величины PWC170 для здоровых людей: для женщин - 422-900 кгм/мин, для мужчин - 850-1100 кгм/мин.  У спортсменов показатель PWC170 зависит от вида спорта и колеблется в пределах 1100-2100 кгм/мин. Представители циклических видов спорта (академическая гребля, велошоссе, лыжные гонки и др.) имеют еще более высокие показатели. Для сравнения сходных индивидуумов, рассчитывают относительную величину PWC170  в  кгм/мин.

 Величины нагрузок (мощности) можно выбрать по таблицам (табл.7 и табл. 8) и  оценить физическую работоспособность (табл. 9). Показателем того, что мощность нагрузки выбрана правильно, может служить ЧСС после их выполнения. После первой нагрузки ЧСС должна находиться в диапазоне  100-120 уд/мин, а после второй – как можно ближе к 170 уд/мин. Разница между ЧСС 1-й и 2-й нагрузок должна составлять не менее 40 уд/мин.

При соблюдении условий погрешность в определении PWC170 будет минимальна.

Таблица 7

Мощность первой нагрузки (кгм/мин) по Карпману В.Л. (1988), рекомендуемая для определения PWC170 у спортсменов

 

Группы видов спорта	Вес тела, кг
	55-59	60-64	65-69	70-74	75-79	80-84	85 и более
Скоростно-силовые и сложнокоординацион-ные	300	400	500	500	500	600	600
Игровые и единоборства	300	400	500	600	700	800	800
«на выносливость»	500	600	700	800	900	900	1000

 

 

Таблица 8

Мощность второй нагрузки (кгм/мин) по Карпману В.Л. (1988) для определения PWC170

 

Мощность 1-й нагрузки кгм/мин	Мощность 2-й нагрузки кгм/мин
	ЧСС при W1, уд/мин
	90-99	100-109	110-119	120-129
300	1000	850	700	600
400	1200	1000	800	700
500	1400	1200	1000	800
600	1600	1400	1200	1000
700	1800	1600	1400	1200
800	1900	1700	1500	1300
900	2000	1800	1600	1400

 

Оценка результатов тестирования

 

Физическую работоспособность оценивают, анализируя индивидуальную динамику PWC170 и сравнивая ее величину с нормальным значением PWC170 для той или иной категории людей. Чем больше PWC170 , тем большую механическую работу может выполнить человек при оптимальном функционировании кровообращения. Чем больше PWC170, тем выше физическая работоспособность.

                                                                                                       Таблица 9

Определение физической работоспособности по тесту PWC170

(кгм/мин) у  высококвалифицированных спортсменов по Карпману, (1988)

Веса тела, кг	Оценка физической работоспособности
	Низкая	Ниже среднего	Средняя		Выше среднего		Высокая
Спортсмены, тренирующиеся «на выносливость»
60-69	1199	1200-1399	1400-1799	1800-1999		2000
70-79	1399	1400-1599	1600-1999	2000-2199		2200
80-89	1549	1550-1749	1750-2149	2150-2349		2350
Спортсмены, занимающиеся игровыми видами спорта, единоборствами
60-69	999	1000-1199	1200-1599	1600-1799		1800
70-79	1149	1150-1349	1350-1749	1750-1949		1950
80-89	1299	1300-1499	1500-1899	1900-2099		2100
Спортсмены, занимающиеся скоростно - силовыми и сложно - координационными видами спорта
60-69	699	700-899	900-1299	1300-1499		1500
70-79	799	800-999	1000-1399	1400-1599		1600
80-89	899	900-1099	1100-1499	1500-1699		1700

 Велоэргометр предназначен  для задания дозированной тормозной нагрузки на организм человека при вращении педалей с изменением частоты вращения и количества оборотов педалей. На нем могут работать больные и здоровые люди, дети и спортсмены ростом от 140 до 200 см.

Нагрузка на панели пульта указана в Н∙м (1.6; 4.0; 8.0; 12;16; 20; 24; 28; 32; 48 и 64 Н∙м).  Нагрузка выбрана  так, что при частоте вращения педалей 60 об/мин, мощность (W60∙Вт)  их  на валу педалей представлена следующим образом:  10;  25; 50; 75; 100; 125; 150; 175; 200; 300; 400 (см. табл. 10).                                   

                                                                                                   Таблица 10

 

Соответствие положения тормозных моментов (Мторм) на валу педалей велоэргометра (в Н∙м) при 60 об/мин и работе (А) в Дж за один оборот педалей

 

№ п/п	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII		IX	X	XI
Мторм, Н∙м	1,6	4	8	12	16	20	24	28		32	48	64
W60, Вт	10; 25; 50	75	100	125	150	175	200	300		400
А, Дж	10; 25; 50	75	100	125	150	175	200	300	400