Методы определения МПК и специальная физическая работоспособность

МИНИСТЕРСТВО СПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ, СПОРТА, МОЛОДЕЖИ И ТУРИЗМА(ГЦОЛИФК)»

АХВЕРДИЕВА АЛИНА МАРАТОВНА

Реферат на тему:

«Методы определения МПК и специальная физическая работоспособность»

Квалификация магистр

Направление магистерской подготовки 49.04.01 – «Физическая культура»

Направленность «Педагогика физической культуры»

Форма обучения заочная

Проверил:

Мельников С. А,

Москва – 2019

Содержание

Введение.......................................................................................................3

1. Понятие физическая работоспособность и максимальное потребление кислорода (МПК)..........................................................................4

2. Методы определения МПК.................................................................10

Заключение................................................................................................15

Список использованной литературы....................................................16

Введение

Физическое здоровье человека - это не только отсутствие болезней, но и определенный уровень физической подготовленности и функционального состояния организма. Основным критерием физического здоровья человека следует считать его энергопотенциал, т.е. возможность потреблять энергию из окружающей среды, накапливать ее и мобилизовать для обеспечения физиологических функций. Чем больше организм может накопить энергии, а также чем эффективнее ее расходование, тем выше уровень физического здоровья человека. Так как доля аэробной (с участием кислорода) энергопродукции является преобладающей в общей сумме энергетического обмена, то именно максимальная величина аэробных возможностей организма является основным критерием физического здоровья человека и жизнеспособности. Из физиологии известно, что основным показателем аэробных возможностей организма является величина потребляемого кислорода в единицу времени (максимальное потребление кислорода - МПК). Соответственно, чем выше показатель Максимального потребления кислорода, тем большим физическим здоровьем обладает человек. Для более полного понимания этого момента, давайте подробно разберем, что такое Максимальное Потребление Кислорода и от чего оно зависит.

1. Понятие физическая работоспособность и максимальное потребление кислорода (МПК).

Под физической работоспособностью понимают потенциальную способность человека проявлять максимум физического усилия в статистической, динамической или смешанной работе. Физическая работоспособность зависит от морфологического и функционального состояния разных систем организма. Различают эргометрические и физиологические показатели физической работоспособности. Для оценки работоспособности при двигательном тестировании обычно используется совокупность этих показателей, то есть результат проделанной работы и уровень адаптации организма к данной нагрузке.[2] Из сказанного видно, что "физическая работоспособность" - понятие комплексное, и его можно охарактеризовать рядом факторов. К ним относятся телосложение и антропометрические показатели; мощность, емкость и эффективность механизмов энергопродукции аэробным и анаэробным путем; сила и выносливость мышц, нейромышечная координация (в частности, она проявляется как физическое качество - ловкость); состояние опорно-двигательного аппарата (в частности - гибкость). Уровень развития отдельных компонентов физической работоспособности у разных людей различен. Он зависит от наследственности и внешних условий - профессии, характера физической активности и вида спорта.

В более узком смысле физическая работоспособность - это функциональное состояние кардиореспираторной системы. Такой подход оправдан двумя практическими аспектами. В повседневной жизни интенсивность физической нагрузки невысокая, и она имеет аэробный характер.

Заключение об уровне физической работоспособности можно сделать только после комплексной оценки составляющих ее компонентов. При этом чем больше количество учтенных факторов, тем точнее будет представление о работоспособности обследуемого.

Максимальное потребление кислорода (МПК) – это такое количество кислорода, которое организм способен усвоить (потребить) в единицу времени (берется за 1 минуту). Не надо путать с тем количеством кислорода, которое человек вдыхает легкими, т.к. только часть этого кислорода в конечном счете поступает к органам.

Понятно, что чем больше организм способен усвоить кислорода, тем больше у него вырабатывается энергии, которая расходуется как на поддержание внутренних потребностей организма, так и на совершение внешней работы.

Возникает вопрос, неужели именно количество кислорода усвояемого организмом в единицу времени является фактором, лимитирующим нашу работоспособность и определяющим уровень физического здоровья человека. Как это не странно может показаться на первый взгляд, но это именно так.

Теперь надо разобрать от чего зависит величина максимального потребления кислорода (МПК). Поскольку механизм этого процесса заключается в поглощении кислорода из окружающей среды, доставки его к органам и потреблении кислорода самими органами (в основном скелетными мышцами), то зависеть максимальное потребление кислорода (МПК) будет в основном от двух факторов: функции кислородтранспортной системы и способности скелетных мышц усваивать поступающий кислород.

В свою очередь, кислородтранспортная система включает систему внешнего дыхания, систему крови и сердечно-сосудистую систему. Каждая из этих систем вносит свой вклад в величину максимального потребления кислорода (МПК), а нарушение какого-нибудь звена в этой цепочке может сразу отрицательно сказаться на всем процессе.

Связь между величиной МПК и состоянием здоровья впервые была обнаружена американским врачом Купером. Он показал, что люди имеющие уровень максимального потребления кислорода 42 мл/мин/кг и выше, не страдают хроническими заболеваниями и имеют показатели артериального давления в пределах нормы. Более того, была установлена тесная взаимосвязь величины максимального потребления кислорода и факторов риска ишемической болезни сердца: чем выше уровень аэробных возможностей (МПК), тем лучше показатели артериального давления, холестеринового обмена и массы тела. Минимальная предельная величина максимального потребления кислорода для мужчин 42 мл/мин/кг, для женщин – 35 мл/мин/кг, что обозначается как безопасный уровень соматического здоровья человека.

В зависимости от величины МПК выделяют 5 уровней физическогоздоровья человека (таблица).

Для более точного определения уровня физического состояния принято оценивать его по отношению к должным величинам МПК (ДМПК), соответствующим средним значениям нормы для данного возраста и пола.

Их можно рассчитать по следующим формулам:

Для мужчин: ДМПК=52-(0,25 x возраст),

Для женщин: ДМПК=44-(0,20 x возраст).

Зная должную величину максимального потребления кислорода (МПК) и его фактическое значение, можно определить %ДМПК:

%ДМПК=МПК/ДМПК x 100%

Определение фактической величины МПК возможно двумя способами:

1. Прямой метод (с помощью прибора - газоанализатора)

2.Косвенный метод (с использованием функциональных тестов)

Определение максимального потребления кислорода прямым методом достаточно сложно и требует наличия дорогостоящей аппаратуры, поэтому он не получил широкого распространения. Расчет МПК косвенным методом имеет небольшую погрешность, которой можно пренебречь, а в остальном, он является очень доступным и информативным методом для оценки физического здоровья человека, что делает его наиболее применяемым в различных физкультурно-оздоровительных учреждениях и реабилитационных центрах.

Для определения максимального потребления кислорода косвенным методом наиболее часто используется тест PWC170, определяющий физическую работоспособность человека.

Забегая немного вперед, напишем формулу для расчета МПК при использовании теста PWC170:

МПК=(1,7 x PWC170 + 1240) / вес (кг)

Тест PWC₁₇₀ был разработан Sjostrand T, Wahlund H. в Каролинском университете г.Стокгольма в 1948г. Процедура тестирования, предложенная шведскими учеными являлась весьма обременительной, поскольку спортсмену приходилось выполнять на велоэргометре 5 или 6 увеличивающихся по мощности нагрузок продолжительностью 6 минут каждая до достижения ЧСС 170 ударов. Поэтому более целесообразной является методика, разработанная Карпманом В.Л. и сотр. в1969г.

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:

1) учащение сердцебиения при мышечной работе прямо пропорционально ее интенсивности (мощности или скорости);

2) 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) пальпаторно, аускультативно или электрокардиографически. Последний метод является более предпочтительным.

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

Гарвардский степ тест

Этот тест во время Второй мировой войны разработали специалисты медицинского факультета Гарвардского университета (США) для того, чтобы оценивать состояние здоровья новобранцев, отправлявшихся на фронт. Для выполнения этого теста нужна ступенька. Ее высота согласно рекомендациям авторов должна составлять 35 см для детей 8-12 лет, 40-45 см для подростков 12-18 лет, 50,8 см для мужчин и 43 см для женщин. Эти параметры приблизительны, важно сохранять одинаковую высоту ступеньки для данного испытуемого в течение нескольких последовательных измерений, чтобы данные были сопоставимы.

Частота подъемов на ступеньку - 30 раз в минуту (под метроном), длительность может изменяться, но не должна быть менее 2 минут для детей и 4-5 минут для взрослых. В восстановительном периоде в положении сидя у испытуемого, измеряют частоту пульса 30-секундными отрезками в начале 2-, 3-, 4-й минут после завершения нагрузки. При расчёте индекса Гарвардского степ теста учитывается время выполнения фиксированной нагрузки и пульс в восстановительный период. Так как чем быстрее будет восстанавливаться пульс, тем дольше сможет проработать человек, то данный показатель скорее всего характеризует выносливость человека. При этом выносливость можно определить как способность длительной поддержки работоспособного состояния.

2.Методы определения МПК

Таковы результаты исследований, выполненных в рамках Международной биологической программы. Для более точного определения уровня физического состояния принято-оценивать его по отношению к должным величинам МПК (ДМПК), соответствующим средним значениям нормы для данного возраста и пола. Их можно рассчитать по следующим формулам:

для мужчин: ДМПК== 52- (0,25Х возраст),

1) для женщин: ДМПК== 44- (0,20Х возраст).

2) Зная должную величину МПК для данного индивида и его фактическое значение, можно определить %ДМПК:

%ДМПК=МПК\ДМПК*100%

3)Определение фактической величины МПК прямым методом достаточно сложно, поэтому в массовой физической культуре широкое распространение получили косвенные методы определения максимальной аэробной производительности расчетным путем. Наиболее информативным является тест PWC170 - физическая работоспособность при пульсе 170 уд/мин.

Испытуемому предлагаются две относительно небольшие нагрузки на велоэргометре (по 5 мин каждая, с интервалом отдыха 3 мин). В конце каждой нагрузки (по достижении устойчивого состояния) подсчитывается частота сердечных сокращений.

Расчет производится по формуле:

PWC170=N1+(N2 -- N1)*(170-f1/f2-f1)

где N1 - мощность первой нагрузки;

N2 - мощность второй нагрузки;

f1 - ЧСС в конце первой нагрузки;

f2 - ЧСС в конце второй нагрузки.

4) Расчетная величина МПК (л/мин) определяется по формуле В. Л. Карпмана для лиц с невысокой степенью тренированности:

МПК=1,7.*PWC170+1240.

5). Расчет МПК по формуле Добельна требует выполнения однократной нагрузки субмаксимальной мощности на велоэргометре или в Степ-тесте:

МПК = 1,29* корень из N/f-60*T

где Т - возрастной коэффициент;

f-частота сердечных сокращений на 5-й минуте работы;

N - мощность нагрузки.

На таком же принципе основан тест Астранда - Риммниг. Испытуемый выполняет в течение 5 мин однократную нагрузку субмаксимальной мощности на велоэргометре (ЧСС примерно 75 % от максимальной) либо в Степ-тесте (восхождение на ступеньку высотой 40 см для мужчин и 33 см - для женщин). В конце нагрузки определяется величина ЧСС. Расчет ведется по номограмме Астранда - Римминг. Зная мощность выполненной работы и ЧСС, по номограмме можно определить предполагаемый уровень МПК.

Например, у обследуемой женщины при мощности нагрузки 600 кгм/мин в конце 5-й минуты ЧСС составила 156 уд/мин. На номограмме точки, соответствующие мощности 600 кгм/мин и ЧСС 156 уд/мин (для женщин), соединяем прямой линией. На пересечении ее с линией МПК находим величину максимального потребления кислорода (в нашем примере равна 2,4 л/мин).

Для учета возраста испытуемого полученную величину нужно умножить на поправочный возрастной коэффициент. При массовом обследовании лиц, занимающихся оздоровительной физической культурой, величину МПК и уровень физического состояния можно определить при помощи 1,5-мильного теста Купера в естественных условиях тренировки. Для выполнения этого теста необходимо пробежать с максимально возможной скоростью дистанцию 2400 м (6 кругов по 400-метровой дорожке стадиона). При сопоставлении результатов теста с данными, полученными при определении PWC170 на велоэргометре (Б. Г. Мильнер, 1985), была выявлена высокая степень корреляционной зависимости между ними, что позволило рассчитать линейное уравнение регрессии:

PWC170==(33,6--1,3Tk)+-1,96,

где Tk - тест Купера в долях минуты (например, результат теста 12 мин 30 с равен 12,5 мин), а PWC170 измеряется в кгм/мин/кг. Зная величину теста PWC170, по формуле (5) можно рассчитать МПК и определить уровень физического состояния испытуемого.

Примерный уровень МПК можно определить и с помощью 12-минутного теста Купера, так как между скоростью бега и потреблением кислорода также существует прямая корреляционная зависимость. Для этого нужно измерить расстояние, которое испытуемый способен пробежать за 12 мин по дорожке стадиона с максимальной скоростью. Необходимо помнить, что данный тест нельзя применять неподготовленным занимающимся.

Оценка уровня физического состояния может производиться не только по величине МПК, но и по прямым показателям физической работоспособности. К ним относятся тест PWC170 и субмаксимальный велоэргометрический тест.

Эти показатели измеряются в единицах мощности выполняемой работы (кгм/мин или Вт). С возрастом функциональные возможности аппарата кровообращения снижаются, поэтому мощность работы определяется: для людей 40 лет-при ЧСС 150 уд/мин PWC170, 50 лет- 140, 60 лет- 130 уд/мин. В среднем нормальными показателями теста PWC170 у молодых мужчин считается мощность нагрузки 1000 кгм/мин, у женщин - 700 кгм/мин. Более информативны не абсолютные, а относительные значения теста - мощность работы на 1 кг массы тела: для молодых мужчин средняя норма-равна 15,5 кгм/мин/кг, для женщин - 10,5 кгм/мин/кг.

Весьма ценные данные о функциональном состоянии организма можно получить при проведении максимального велоэргометрического теста, который предполагает ступенчатое увеличение нагрузки до максимально возможной (для данного индивида). При проведении велоэргометрического теста у 1000 рабочих Г. Л. Апанасенко (1988) пришел к выводу: пороговой величине физической работоспособности, гарантирующей стабильное здоровье, соответствует мощность нагрузки на последней ступени теста, равная для мужчин 2,8, а для женщин- 2,0 Вт/к* (соответственно 42 и 35 мл/кг МНЮ. По данным Б. А. Пироговой (1985), критической границей мощности, показанной в максимальном велоэргометрическом тесте, считается величина, равная 190 Вт (или 3 Вт/кг для мужчин и 2 Вт/кг для женщин). Уменьшение показателей физической работоспособности ниже указанных величин приводит к прогрессирующему росту заболеваемости.

Следует отметить, что в процессе -занятий оздоровительной физической культурой в качестве функциональной пробы используется субмаксимальный велоэргометрический тест, по мощности нагрузки соответствующий 75% от должной возрастной величины МПК. Поскольку между потреблением кислорода и частотой сердечных сокращений имеется тесная зависимость, то увеличение нагрузки в тесте производится до уровня ЧСС, соответствующего 75% от МПК. Мощность работы, показанная при этой величине ЧСС, и считается максимальной для данного испытуемого.

При проведении субмаксимального велоэргометрического теста (75 % МПК) у здоровых мужчин 30-80 лет получены следующие результаты. Хотя показатели физической работоспособности наиболее объективно отражают уровень физического состояния, для его оценки могут использоваться и другие методы, основанные на корреляционной зависимости между величиной МПК и основными функциональными показателями систем жизнедеятельности организма.

Заключение

В условиях современного ритма жизни человек всё реже задумывается над своим образом жизни. То как он распределяет свои силы, то сколько он спит, чем питается. Занятия спортом уходят даже не на второй и не на третий план. А нарушения биологических «установок», кратковременный или несвоевременный сон, прием пищи когда придется, курение, употребление сверх меры алкоголя, всё это ведет к упадку жизненного тонуса, здоровья, и, как следствие, снижению физической работоспособности. Также ежедневные стрессы наносят сильный удар по эмоциональному состоянию человека, а психическое и физическое состояние взаимосвязаны, человек , находящийся в подавленном, стрессовом состоянии меньше всего задумывается о физическом своём здоровье. Также верно и обратное, человек пораженный недугом подавлен, не проявляет активности, меланхолит. Так что чётко разделять работоспособность на физическую и умственную (психологическую) невозможно, т. к. в организме всё взаимосвязано, и как гласит поговорка: «В здоровом теле- здоровый дух» точно так же можно сказать что : «Крепок духом- здоров телом».

Список использованной литературы

1. Аулик И. В. Определение физической работоспособности в клинике и спорте. М.: Медицина, 1990. 192 с.

2. Баевский Р. М, Берсенева А. П. Оценка адаптационных возможностей организма и риска развития заболеваний. М.: Медицина, 1997. 265 с.

3. Белоцерковский З. Б. Эргометрические и кардиологические критерии физической работоспособности у спортсменов. М.: Советский спорт, 2005. 312 с.

4. Волков Н. И., Несен Э. Н, Осипенко А. А., Корсун С. Н. Биохимия мышечной деятельности. Киев: Олимпийская Литература, 2000. 504 с.

5. Карпман В. Л., Белоцерковский З. Б., Гудков И. А. Тестирование в спортивной медицине. М.: Физкультура и спорт, 1988. 208 с.

6. Михайлов В. М. Вариабельность ритма сердца: опыт практического применения. Иваново, 2002. 288 с

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/427173-metody-opredelenija-mpk-i-specialnaja-fiziche