Функциональные пробы с физической нагрузкой используются преимущественно для оценки функционального состояния и функциональных способностей сердечно-сосудистой системы. Они подразделяются на две основные группы:
- пробы на восстановление или качественные;
- пробы на усилие или количественные.
Проба Мартине-Кушелевского.
У обследуемого перед началом пробы определяют исходный уровень АД
и ЧСС в положении сидя. Частоту пульса подсчитывают за десятисекундные интервалы времени до тех пор, пока не будут получены три одинаковых цифры (например, 12-12-12 или 12-11-12-10-12). Результаты исходных данных записывают во врачебно-контрольную карту (ф. 061/в). Затем, не снимая манжеты, исследуемому предлагают выполнить 20 приседаний за 30 с (во время приседания руки должны быть вытянуты вперед, а при выпрямлении опускаются вниз).
После нагрузки исследуемый садится. На 1-ой минуте восстановительного периода у него в течение первых 10с регистрируют частоту пульса. На протяжении следующих 40с первой минуты измеряют АД. В последние 10с первой минуты и на протяжении второй и третьей минуты восстанавливаемого периода по десятисекундными интервалам времени опять подсчитывают частоту пульса до тех пор, пока он не вернется к исходному показателю, причем данная величина должна повториться 3 раза подряд.
Оценивают пробу по приросту пульса (П) и пульсового давления (ПД), а также по характеру и времени восстановления. В норме прирост пульса и пульсового давления должен быть синхронным и составляет 25–80%, время восстановления не более 3 минут. Прирост пульса и пульсового давления определяют по формуле:
- Прирост П = (П2-П1)/ П1 * 100%, где
- П1 – пульс до нагрузки (за 10 сек),
- П2 – пульс за первые 10 сек первой минуты восстановления.
- Прирост ПД = (ПД2-ПД1)/ ПД1 * 100%, где
- ПД1 – пульсовое давление до нагрузки,
- ПД2 - пульсовое давление на первой минуте восстановления.
* В таблице 1 приведены реакции сердечно – сосудистой системы на данную пробу.
Оценку пробы по изменению пульса и артериального давления можно проводить путем расчета показателя качества реакции (ПКР) сердечно – сосудистой системы на нагрузку.
- ПКР = (ПД2-ПД1)/ П2-П1 * 100%, где
- ПД1 – пульсовое давление до нагрузки
- ПД2 – пульсовое давление на первой минуте восстановления
- П1 – пульс до нагрузки (за мин)
- П2 – пульс на первой минуте восстановления (за мин)
Нормальное значение ПКР составляет от 0,5 до 1,0. Отклонения в ту или иную сторону расценивают как признак ухудшения функционального состояния сердечно – сосудистой системы.
Комбинированная проба Летунова.
Методика проведения: у обследуемого в состоянии покоя сидя (после 5 мин отдыха) измеряют показатели пульса и артериального давления (до получения стабильных цифр). Затем испытуемый выполняет три нагрузки:
- 20 приседаний за 30 сек;
- 15- сек бег на месте, выполняемый в максимальном темпе;
- 3-х минутный бег на месте в темпе 180 шагов в минуту с высоким подниманием бедра.
Первая нагрузка в пробе Летунова является своего рода разминкой перед выполнением более напряженной мышечной работы. Вторая нагрузка имитирует скоростной бег. Третья – имитирует работу, выполнение которой связано с тренировкой выносливости.
В интервалах отдыха между нагрузками вновь регистрируются пульс и артериальное давление: 3 мин после первой нагрузки, 4 мин – после второй, 5 мин – после третьей. Пульс определяют за первые и последние 10 сек каждой минуты, артериальное давление измеряют с 11 по 49 сек. Оценка результатов пробы в основном качественная. Она ведется путём определения типов реакции сердечно– сосудистой системы на нагрузку.
Гарвардский степ - тест
Гарвардский степ - тест был разработан Бруа в лаборатории утомления Гарвардского университета (1942г.). Вначале тест использовался для оценки физической работоспособности морских пехотинцев.
Теоретической основой гарвардского степ - теста является физиологическая закономерность, согласно которой продолжительность работы при пульсе, равном 170-200 уд/мин, и скорость восстановления пульса после выполнения подобной физической нагрузки достаточно надежно характеризует функциональные возможности сердечно-сосудистой системы и как следствие уровень физической работоспособности организма.
Методика проведения: обследуемому предлагают выполнить мышечную работу в виде восхождений на ступеньку с частотой 30 раз в мин. Темп движений задаётся метрономом, частоту которого устанавливают на 120 уд/мин. Подъем и спуск состоят из четырёх движений, каждому из которых соответствует один удар метронома: на счёт раз – испытуемый ставит на ступеньку одну ногу, на счёт два- ставит на ступеньку другую ногу, на счёт три – ставит на пол ногу, с которой начинал восхождение, на счёт четыре – ставит на пол другую ногу.
В положении стоя на ступеньке ноги должны быть прямыми, туловище должно находиться в строго вертикальном положении. При подъёме и спуске руки выполняют обычные для ходьбы движения. Во время выполнения теста можно несколько раз сменить ногу, с которой начинается подъём.
Если испытуемый сбился и не в состоянии поддерживать заданный темп в течение 20 сек, то тестирование прекращают и фиксируют время, в течение которого оно совершалось.
Продолжительность нагрузки и высота ступеньки зависят от пола, возраста и антропометрических данных.
Регистрация пульса после выполненной нагрузки осуществляется в положении сидя в течение первых 30 сек на 2-й, 3-й и 4-й минутах восстановления. Расчет индекса гарвардского степ - теста (ИГСТ) производят по формуле:
- ИГСТ= (t*100)/ ((f1+f2+f3)*2), где
- t – продолжительность реально выполненной физической работы,
- f1, f2, f3 – пульс на 2-й, 3-й и 4-й минутах восстановления за 30 сек
Тест PWC170
Тест PWC170 был разработан Sjostrand T, Wahlund H. в Каролинском университете г.Стокгольма в 1948г.
Основу пробы PWC170 составляет определение той мощности физической нагрузки, при которой ЧСС достигает 170 уд/мин, т.е. уровня оптимального функционирования кардиореспираторной системы. Теоретическим базисом пробы PWC170 являются две физиологические закономерности:
- учащение сердцебиения при мышечной работе прямо пропорционально ее интенсивности (мощности или скорости);
- степень учащения сердцебиения при непредельной физической нагрузке обратно пропорциональна функциональным возможностям сердечно - сосудистой системы, являющимся косвенным критерием физической работоспособности.
Методика проведения: испытуемый выполняет на велоэргометре две нагрузки возрастающей мощности (продолжительность каждой 5 мин) с интервалом отдыха 3 мин. ЧСС регистрируется в конце каждой нагрузки (последние 30 сек работы на определенном уровне мощности).
Определение физической работоспособности путем расчета величин PWC170 по данной методике дает надежные результаты при выполнении следующих условий:
- проба должна проводиться без предварительной разминки;
- длительность каждой из нагрузок должна быть равной 5 мин, чтобы сердечная деятельность достигла устойчивого состояния;
- между нагрузками обязателен 3-мин перерыв;
- в конце 1-й нагрузки ЧСС должна достигать 110-130 уд/мин, а в конце 2-й нагрузки – 150-165 уд/мин (разница не меньше 40 уд/мин). Ошибка при расчетах PWC170 может быть сведена до минимума при приближении мощности во время 2-й нагрузки к величине PWC170.
При выборе мощности первой нагрузки должны учитываться масса тела и предполагаемый уровень физической работоспособности.
Выбор мощности 2-й нагрузки зависит от мощности 1-й и от ЧСС, зарегистрированной на 5-й мин выполнения 1-й нагрузки.
Расчет показателей PWC170 производится графическим или математическим (по формуле) методами:
математический метод:
- PWC170= W1 + (W2-W1)*(170-f)/(f2-f1), где
- W1 – мощность первой нагрузки, кгм/мин,
- W2 – мощность второй нагрузки, кгм/мин,
- f1 – частота сердечных сокращений на 5 минуте, выполнения 1-й нагрузки,
- f2 - частота сердечных сокращений на 5 минуте, выполнения 2-й нагрузки.
Оценка полученных данных производится на основании относительных величин (PWCотн) показателя PWC170 , которые рассчитывают как частное от деления абсолютных значений (кгм/мин или Вт/мин) на кг массы тела (кгм/мин кг или Вт/мин кг).
Зная величину PWC170, можно рассчитать величину максимального МПК, характеризующую аэробные возможности человека.
МПК = 1,7 х PWC170 + 1240 (для нетренированных лиц)
МПК = 2,2 х PWC170 + 1070 (для тренированных лиц)
Значения PWC170 можно использовать с целью предсказания должной величины объёма сердца у спортсменов. Для этого используется уравнение:
HV =1,1 х PWC170 – 23 х 10 –5 (PWC170)2 – 140, где
HV – объём сердца в см3
Взаимоотношения между относительным объёмом сердца и величиной PWC170 имеют линейный характер, что можно представить уравнением:
RHV = 0,035 PWC170 + 17,5
Объём сердца определяет величину максимального ударного объёма крови (maxQs) при физической нагрузке, который можно рассчитать по следующей формуле:
maxQs (в мл) = 0,08 PWC170 + 25
