Способ определения физической работоспособности

 

Способ оценки функционального состояния , включающий регистрацию показателей скорости измерения разности потенциалов периода реполяризации миокарда в покое Цель - повышение точности, оперативности, объективизации и надежности способа оценки функционального состояния сердца у здоровых людей, выполняющих интенсивные физические нагрузки Дополнительно используют показатель отношения максимальных скоростей изменения разности потенциалов периода реполяризации миокарда до физической нагрузки и в восстановительном периоде ho- сле нее с учетом мощности работы и сравнивают полученные результаты с результатами предыдущих исследований, и при значениях отношения максимальных скоростей от 1,0 до 0,6 отн. и большем значении мощности судят о высоком уровне функциональной способности сердца. сл С

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 А 61 В 10/00

ЗОБРЕТЕНИЯ (21) 4827937/14 (22) 10.04.90 (46) 07.12,92. Бюл, М 45 (71) Ленинградский научно-исследовательский институт физической культуры (72) Л, Н.Лисици на (73) Л.Н.Лисицина (56) Манукян:Э,З. Оценка состояния энергообмена и сократительной функции миокарда у больных митральным пороком..„

Диссерт канд.мед.н., 1985, с, 136 — 165. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ (57) Способ оценки функционального состояния, включающий регистрацию показателей скорости измерения разности потенциалов периода реполяризации миоа ! 00

Я О1 е (лЭ

Способ относится к области медицины и оценки его работоспособности при выполнении интенсивных физических нагрузок в условиях спортивной или трудовой деятельности.

Широко известны оценки физической работоспособности по частоте сердечных сокращений (ЧСС) и среди них тест РВ/С17в, т,е, физическая работоспособность при пульсе 170 ударов в минуту (Tornvall, 1963).

Однако, методика, описанная Tornvall, была достаточно громоздка; испытуемый должен был выполнять работу в течение 20 — 30 мин времени требовал графический способ расчета величины, который к тому же был не вполне точен.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является тест Р0/С170. Способ заключается в том. что испытуемому предГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОГ .ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ И

К ПАТЕНТУ

„„. ЖÄÄ 1780503 АЗ карда в покое. Цель — повышение. точности, оперативности, обьективизации и надежности способа оценки функционального состояния сердца у здоровых людей, выполняющих интенсивные физические нагрузки, Дополнительно используют показатель отношения максимальных скоростей изменения разности потенциалов периода реполяризации миокарда до физической нагрузки и в восстановительном периоде hoсле нее с учетом мощности работы и сравнйвают полученные результаты с результатами предыдущих исследований, и при значениях отношения максимальных скоростей от 1,0 до 0,6 отн. и больвем значении мощности судят о высоком уровне функциональной способности сердца. лагается последовательно выполнить н велоэргометре лишь две нагрузки умерен ной интенсивности; продолжительностью по 5 мин, в конце которых с помощью элек трокардиографии (ЭКГ) регистрируетс

ЧСС, При этом расчеты РЧЧС17о ведутся н графическим способом. а путем подстанов ки экспериментальных значений ЧСС и мощности нагрузки в формулу, предложенную В,Л,Карпманом и соавт,;

170 — f1

РУУС170 = 1ч1+ (N2 1) () 2 1 где N1 и N2 — мощности первой и второй нагрузки;

f1 и f2 — ЧСС в конце этих нагрузок.

Однако, определение физической работоспособности путем расчета .дает надежные результаты, по мнению самих авторов. при соблюдении ряда условий. Важнейшим

1780503 мального уровня, а систематически занимающимися спортом физическая нагрузка максимального уровня.

Для количественного обозначения физической работоспособности был введен индекс устойчивости к нагрузке, представляющий собой произведение достигнутой мощности в ваттах — на величину OMC— отношение максимальных скоростей изменения разности "потенциало" мйокарда желудочков второй фазы реполяризации к первой фазе, которые определяются по данным злектрокардиографии сразу по окончании нагрузки. Таким образом, физическая работоспособность определяется: р Ю усл.ед. = W Вт х OMC отн.ед, Оцейки физической работоспособности были разработаны с учетом комплекса объективных показателей; а) сердечно-сосудистой системы, АД, ЧСС, показателей ЗКГ и гемодинамики; б) биохимических по показателям кислотно-щелочного равновесия и лактата в крови; в) эргометрических характеристик выполненной нагрузки — мощность и время работы;

55 из них является правильный подбор мощности нагрузок (первой и второй), которые бы обеспечили тахикардию в конце пераой—

100 — 120 уд/мин. а в конце второй — 140 — 160 уд/мин, На практике такой подбор получа- 5 ется не всегда, что искажает оценку теста.

Опыт применения этой пробы у спортсменов показывает, что между результатами тестирования и спортивными достижениями отмечается лишь коррелятивная (иногда 10 весьма слабая), а не функциональная взаимосвязь, По-видимому, это может быть объяснено тем, что соревновательные нагрузки у представителей различных видов спорта выполняются в различных зонах мощности 15 и не всегда физическая нагрузка, характеризующаяся тахикардией порядка 170 ударов а минуту и„составляющая 75-80% от максимальной, может правильно оценивать физическую работоспособность у спортсме- 20 нов как максимум физического усилия.

Целью изобретения является повышение точности способа.

Поставленная цель достигается тем, что для повышения точности проводят опреде-, 25 ление скорости реполяризации миокарда желудочков и по отношению максимальных скоростей реполяризации второй фазы к первой фазе (0MC) определяют функциональное состояние миокарда с учетом до- 30 стигнутой мощности нагрузки, При этом практически здоровыми субъектами аыполйяется физическая нагрузка субмаксиr) оценок тренеров — обьем и характер тренировочных нагрузок и результатов соревновательной деятельности.

Физическая работоспособность оценивается по значению полученного индекса так:

< 60 — слабая

61 — 150 — ниже средней

151-260 — средняя

261 — 300 — хорошая

> 360 — отличная .

Примеры конкретного выполнения, Предлагаемый способ оценки физической работоспособности был реализован при проведении серии тестирующих нагрузок у спортсменов и у практически здоровых людей, Группу составили гребцы на академических судах (первораэрядники, кандидаты в мастера спорта, мастера спорта), Они выполняли две нагрузки на гребном эргометре

"-2". 1/ шестиминутная гребля, имитирующая прохо>кдение соревновательной дистанции (табл,1,3). 2/20 — секундная нагрузка максимальной интенсивности (табл,2).

Группу lf составили студенты !Н!! разрядов, занимающиеся футболом, В группу !!! вошли спортсмены (мастера спорта и кандидаты в мастера спорта). оставившие занятия спортом 3.-5 лет.

Представители II и !!! групп вь!полняли непрерывную ступенчато-возрастающую нагрузку до отказа на тредмиле (табл,3).

IV группа - практически здоровые люди. занимающиеся физическими упра>кнениями с оздоровительной целью. Они выполняли ступенчато-возрастающую нагрузку на велоэргометре до достижения 75-85% от максимальной частоты сердечных сокращений (приложение 1,2).

V группа — гребцы первого разряда, кандидаты в мастера спорта и мастера спорта, выполнявшие нагрузки: 1) двухступенчатый тест на велоэргометре для расчета (Карпман

B.Ë, с соавт,). 2) тестирование в гребном бассейне — 6-минутная гребля, имитирующая прохождение соревновательной дистанциии (табл.4).

Как видно из таблицы 1, мощность достигнутой нагрузки у всех спортсменов высокая — 329-379 Вт (свидетельством максимального уровня нагрузки является величина молочной кислоты в крови — и показателей кислотно-щелочного равновесия— рН, PCOz — табл.1,3). Введение параметра позволяет обнаружить, что физическая работоспособность у них разная — от 178 усл.ед. до 457 усл.ед. Оценки данные при тестировании совпадали с оценками трен".1780503 достигнутой мощности 250 Вт сопровожда- 55 лось адекватной реакцией со стороны сердечно-сосудистой системы (приложение 1), У обследуемой Кравченко О,И, 26 лет, согласно заявляемому способу, физическая работоспособность оценена выше среднего ров: спортсмены 1,3.10 показали лучшие результаты и при контрольном прохождении соревновательной дистанции в условиях гребного канала.

Данные, представленные в таблице 2, также иллюстрируют обьективность оценки заявляемого способа, Так, выполнение этими же спортсменами 20 с гребли с максимальной интенсивностью и определение уровня неорганического фосфора в крови показало, что у спортсменов 2,6,9 обнаружены наименьшие величины прироста неорганического фосфата (). Последний, как известно, является одним из важнейших активаторов окислительных процессов в клет«е. Этот факт, по-видимому, может служить обьяснением сни>кения у них уровня физической работоспособйости по индексу.

В таблице 3 представлены данные эргометрических и физиологических показателей при выполнении максимальной нагрузки у спортсменов I, ll, lll групп, отличающихся по уровню подготовленности. В группе систематически тренирующихся спортсменов высокой квалификации (группа l) работоспособность оценена как хорошая, в отличие от двух других, где она. оценена как средняя, Расширение возмо>кности способа в заявляемом решении обусловлено тем, что оценка физической работоспособности может производиться при выполнении специфической нагрузки, Характер последней определяется избранным видом спорта (гребной эргометр, велоэргометр, тредмил и др. тестирующие устройства, в которых регистрируется мощность нагрузки).

Практически здоровые лица — группа !Ч, выполняли непрерывную ступенчато-возрастающую нагрузку на велоэргометре субмаксимального уровня (75-85% от максимально допустимой Ч СС с учетом возраста). Нагрузка осуществлялась по общепринятой методике (Аулик И.B., 1990).

Процедура обследования, эргометрические показатели и данные, характеризующие реакцию сердечно-сосудистой системы на нагрузку, представлены в приложении 1 и 2.

Согласно предложенному способу, у обследуемого Горшкова А.В„38 лет, оценка физической работоспособности может быть оценена как удовлетворительная = 250 усл.ед. Выполнение нагрузки субмаксимального уровня (ЧСС = 156 уд/мин) при

46

45 — 102 усл.ед. Выполнение нагрузки субмаксимального уровня (ЧСС = 166 уд/мин) с достижением мощности 125 Вт нэ 8 минуте работы сопровождалось неадекватной реакцией со стороны сердечно-сосудистой системы; упрощение Т в, появление отрицательного Т в !!! > в и, снижение нэ 0,5 мм ниже иэолинии в !!Ьт, (приложение 3).

Предлагаемый способ оценки физической работоспособности обеспечивает, по сравнению с существующими способами, следующие преимущества: использование в качестве физиологического показателя, характеризующего уровень срочной реакции миокарда к интенсивной нагрузке — показатель отношения максимальных скоростей второй фазы реполяризации к первой способ позволяет использовать специфические для избранного вида спорта нагрузки максимального уровня, Заявляемый способ позволяет давать количественную оценку физической работоспособности, Перечисленные преимущества обеспечивают положительный эффект — повышение точности заявляемого способа оценки физической работоспособности на 20% по сравнению с прототипом, В таблице 4 приводятся результаты сравнительной оценки физической работоспособности у гребцов по критерию и индексу, а также оценка тренеров уровня подготовленности спортсменов, Физическая работоспособность обоими способами определялась на заключительном этапе подготовки к соревнованиям (с интервалом в 3 дня), Педагогическая оценка подготовленности спортсменов проводилась тренерами по результатам соревнований (финальной части Чемпионата СССР), Критерием педагогической оценки являлось время прохождения соревновательной дистанции, которое согласно градационной оценке представлено также в таблице 4.

Сравнение показывает, что расхождение оценок физической работоспособности по критерию и оценок соревновательной деятельности наблюдается у 8 спортсменов:

1,2,3,10,12,13,14,20 т,е. в 40% случаев.

Оценка же физической работоспособности посредством заявляемого способа лишь у 4 спортсменов (2,3,12,14), т,е. в 20% случаев не совпала с оценками, данными тренерами. Необходимо отметить, что градации "отличная и "хорошая при оценке по индексу приравнивали к оценке "выше среднего" по тесту и "хорошая" по оценке соревновательной деятельности; оценки "средняя" и

1780503

"ниже среднего" во всех способах соответствуют по значению друг другу;

Таким образом. предлагаемый способ повышает точность оценки физической работоспособности на 20 о/,. максимальных скоростей изменения разности потенциалов второй фазы реполяризации к первой фазе, определяют физическую работоспособность с учетом достигнутой

5 мощности W(3> по формуле р W = М/вт х OMC. отн.ед. где р W — работоспособность при достигнутой мощности;

OMC — отношение максимальных скоро10 стей реполяризации и при работоспособности « 60 оценивается как слабая, при 61-150 — ниже средней, 151-260 — средняя, 261 — 360 — хорошая и

> 360 — отличная.

Формула изобретения

Способ оценки физической работоспособности„включающий проведение проб с физической нагрузкой субмаксимального уровня или.максимального под контролем злектрокардиографии, отличающийся тем, что, с целью повышения точности способа, проводят определение скорости репо- ляризации жедудочков и по отношению таблица 1

Эргометрические и физиологические показатели .у гребцов при выполнении 6-минутной гребли, имитирующей прохождение соревновательной дистанции (индивидуальные данные) .

Показатели электрокардиограммы

Фамилия

1ЛР л/и

Иощность нагрузки

-т т т/

Вт усл.ед.

366 457

351 196

375 450

358 304

329 329

341 205

337 260

367 250

356 178

379 454

0,22 3

0,27 3

0,24 10

0,26 7

0,22 6

0,20 4

0,22 4 о,28

0,24 5

О;24 6

1 Антонов

2 Богданов

1,50

0>13

1,20 о,S8 о,4о

0,40

1,30

0,50

1,20 о,55

3 Головеако

4 Григорьев

5 Дроздов

6 Коновалов

Красноперов

Никулов

Поздняков

10 Циняев таблица 2

Эргометрические и Физиологические показатели у гребцов при выполнении 20-секундной гребли в максимальном темпе (индивидуальные данные) Фамилия

Иощность нв грузки

Биохимические показатели

Показатели электрокардиограммы

0IiC отн. ед ° т т/ с

P нагрузки ммоль/л ммоль/л ммоль/л

Вт усл. еда мм

Антонов

0,52 0,24

0,66 0,28 о,58 0,28 о,54 о,27

0,38 0,22

0 ° 42 О,г4

0,58 0>28 о,78 о,34

0,48 0,27

0,50 0,26 г,о 1,86

1,6 1,16

1,2 2,00

0,63 1,37

0,86 1,86

1, 1О 1,ÎO

1,3 1,83

0,56 1,73

0,72 0,94

1,0 2,10

2 Богданов

Головешко

Григорьев

Дроздов

6 Коновалов

Красноперов

Никулов

9 Поздняков

1.0 11иняев о,46

0,50

0,44

0,50

0,46 о,4о о,44

0,50

0,38

0,44

6,0

4,0

11,Î

5,0

6,0

4,5

4,0

8,о

6,5

5,5

1,25

О, 56

1,20 о,85

1,ОО о,6о о,77

0,68

0,50

1,го l0,3

8,5

8,7

10,3

9,3

9,5

12,0

9 3

1î,8

9,7

1,89

2,Î7

3,78

2,84

3,02

2,46

3,21

2,65

2,07

3,4о

1,51

0,37

1,89

0,49

1,32

0,39

1,32

0,95

0,56

1,51

3,9

4,6

3;6

3,9

3,4

3,4

2,6

3.7

3,4

4,0

186 346

180 209 217 434

211 288

154 286

215 215

176 323

158 273

181 170

228 479

1780503

Таблица 3

Биохимические показатели

Вт

Группа

Показатели электрокардиограммы усл. ад °

«б»

"Т Т Т/ ОНС с с мм отн, ед. рн рСО2 усл. мм рт.ст. ммоль/л ед °

0,45 0,26

А 0,012 з0,007

0,575 0,305

+ 0,015 1 0,016

0,56 0,32 0>028 1 0,067

0,82

Э 20>08

О, 873

+0,007

9,8

1 0,03

12,7

+0,08

356 297

4 24,3 +12,3

199 173

+31, О 4-14, 3

268 209

+22, 13 +27,4

0,82

+0,01

5,1

+0>06

26,3

+0,0167

28,8 0,07

7,19

+0,02

0,25

0,02

3,9

+0,48

0,7В

-0,09

4> 63

+0,30

0,29

+О, 04

7,21 0,023

«» м е ч а н и е. + - различия достоверны по сравнению с первой группой; различия .достоверны по сравнению со второй группой

Таблица4

Сравнительная оценка физической работоспособности гребцоы по тексту и индексу (индивидуальные данные) При усл.ед.

Оценка спортсменов по результатам соревнований

Сравнительная оценка

Оценка по кгм/мин/кг

Оценка по

Исследуемые

Несовпадение Хорошая

Совпадение Хорошая

Отличная

Средняя

Хорошая

Хорошал

Средняя

Среднял

В/средней

В/средней

Среднял

Средняя

В/средней

В/средней

В/средней

Средняя

Средняя

Хорошая

Средняя

Средняя

Хорошая

То же

Средняя

Средняя

Отличная

Хорошая

Совпадение Хорошая

Отличная

Хорошая

Среднял

То же

Хорошая

Несовпадение Хорошая Средняя, Средняя

Н/среднего

Совпадение

Совпадение

Хорошя То we

В/средней

Средняя

8/средней

Средняя

Средняя

Н/средней

Н/средней

Средняя

В/средней

Несовпадение Хорошая

Совпадение

То we

Средняя

Средняя

Средняя

Н/средней

Н/среднего

Н/среднего

Средняя

Средняя

Н/средней

Н/средней

Средняя

Средняя

205

Несовпадение Средняя

Редактор С.Кулакова

Заказ 4443 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

2

4

6

8

11

12

13

14

16

17

18

19

21,2

21,6

22,5

26,0

20,2

22,1

24,3

31,0

24,8

19,7

19>1

24,2

21,2

23,8

21,8

21,5

17,0

18,2

19,2

25,3

Зргометрические и физиологические показатели при выполнении максимальной нагрузки в различных группах

439

252

278

321

253

202

369

342

402

329

178

268

304

148

208

Составитель И.Кононов

Техред М,Моргентал Корректор Е,Папп