Контрольная работа по "Физической культуре"

Вопрос 1. Методы определения и оценки состояния функциональных систем организма и тренированности занимающихся 
 

 
Функциональные пробы и тесты 
 
Функциональные пробы - это различные дозированные нагрузки и возмущающие действия, которые позволяют оценить функциональное состояние организма в зависимости от формы движения, мощности, длительности и ритма работы.  
Использование контрольных упражнений и проб (тестирование) помогает тренерам определить как состояние отдельных функциональных систем, так и комплексное функциональное состояние организма.  
В настоящее время нет универсальных тестов, позволяющих дать исчерпывающий ответ на все вопросы оценки здоровья, функционального состояния и тренированности. Поэтому очень важно выбрать наиболее информативные пробы для данного вида спорта.

 
1. Сердечно-сосудистая система. Физическая работоспособность

 
     20 приседаний за 30 сек. Проба проводится после 5 мин. отдыха. Сидя подсчитывается ЧСС по 10-секундным отрезкам до получения трех устойчивых цифр (например, 10-10-10) и измеряется артериальной давление по методу Короткова. Не снимая манжетки (манжетку отсоединяют от аппарата для измерения давления), спортсмен встает со стула и по команде выполняет упражнение в темпе одно приседание за 1,5 сек. Приседая, спортсмен поднимает руки перед грудью, вставая в исходное положение, опускает руки вдоль туловища. После команды "Стоп!" спортсмен тут же садится к столу, и у него подсчитывают ЧСС в первые 10 сек, на 1-й мин. после окончания нагрузки. В период между 15-30 сек. на 1-й мин. (сразу же после подсчета пульса) измеряется АД. В последние 10 сек. в конце 1-й мин. и в первые 10 сек. в начале 2-й мин. вновь определяется ЧСС. Затем пульс подсчитывают в течение 3 мин. до прихода к исходным величинам, а затем измеряют АД. 

 
     3-минутный бег на месте в темпе 180 шагов в 1-мин. и 5-минутный бег на месте в темпе 160 шагов в 1 мин.  
Исследование до нагрузки и в восстановительном периоде проводится так же, как и при описании предыдущей пробы с той лишь разницей, что ЧСС измеряется в первые 10 сек. и в последние 10 сек. на каждой минуте восстановления в течение 5 мин. АД фиксируется ежеминутно (между 15 и 30 сек.). Информативность этой пробы можно повысить при непрерывной записи ЧСС во время бега и в восстановительном периоде (с помощью радиотелеметрической или телеметрической (проводной) регистрации ЭКГ, сумматора пульса, или пульсотахометра), а также определении легочного газообмена. 

 
     Комбинированная проба: 20 приседаний за 30 сек., 15-секундный бег на месте в быстром темпе и 3-минутный бег на месте в темпе 180 шагов в 1 минуту. Проба позволяет судить о приспособительных реакциях организма к скоростной работе и нагрузкам для воспитания выносливости. 

 
     Повторный скоростной бег на месте: три раза по 15 сек., бег на месте в максимальном темпе. Последовательно выполняются три скоростные нагрузки с высоким подниманием бедер до определенной высоты (уровень определяется индивидуально с учетом длины конечностей) и максимально возможной частотой шагов. Время изучения восстановительного периода после каждой нагрузки - 3 мин.

 
     Велоэргометрические пробы. Для более точного и глубокого исследования высококвалифицированных лыжников, конькобежцев-стайеров, бегунов на длинные и сверхдлинные дистанции, пловцов-стайеров, велосипедистов-шоссейников и т.д. при решении специальных задач рекомендуется применять ступенчато возрастающие нагрузки до отказа. При недостаточной мотивации, нежелании работать до отказа полученные результаты оказываются мало информативными.  
При нагрузках ступенчато возрастающей мощности работа начинается с легкой нагрузки мощностью 300-600 кгм/мин. Каждые 2-3 мин. нагрузку увеличивают на 300 кгм (для детей один вт на один кг веса тела). В процессе работы и в восстановительном периоде записывают ЭКГ, исследуют газообмен и другие показатели.  
При работе на велоэргометре могут использоваться также и различные виды нагрузок, моделирующие силовую, скоростную и переменную работу.

 
Определение физической работоспособности

 
Физическая работоспособность (ФР) - метод объективной оценки функционального состояния и тренированности спортсменов. О величине ФР можно судить по максимальному потреблению кислорода (МПК), и по показателям велоэргометрической пробы, а также степ-тесту. Эти пробы обозначаются как PWC и PWC₁₇₀, что способствует первым буквам английского термина Physical Wookinq Capacity (физическая работоспособность). Величина PWC способствует той мощности внешней механической работы (в кгм/мин), которая приводит к учащению сердцебиений до 170 уд/мин.  
 
Методика определения PWC (в модификации В.Л.Карпмана с сотр., 1969) заключается в следующем. Спортсмен на велоэргометре последовательно выполняет две 5-минутные нагрузки с 3-минутным отдыхом между ними. Мощность первой нагрузки выбирается с таким расчетом, чтобы пульс в конце 5-й мин. достигал 100-115 уд/мин. Для этого мощность работы должна составить 400-600 кгм/мин. В конце 5-й мин. второй нагрузки ЧСС должна повыситься до 130-150 уд/мин. Это обеспечивается увеличением мощности нагрузки до 1000-1200 кгм/мин. 
PWC₁₇₀ можно рассчитать по следующей формуле:

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

 
где PWC₁₇₀ - физическая работоспособность (в кгм/мин) при пульсе 170 уд/мин;

N1 и N2 - соответствует мощности  первой и второй нагрузок;

f1 и f2 - ЧСС в конце  первой и второй нагрузки. 
У лиц, систематически занимающихся спортом, величины PWC , как правило, выше, чем у неспортсменов. Так, у спортсменов этот показатель может достигать 3000 кгм/мин. ФР существенно различается у спортсменов различных специализаций (табл.7.1).

 
2. Дыхательная  система

 
Исследование функции легких включает в себя комплексное определение  вентиляции, диффузии и содержания кислорода и углекислоты в  артериальной крови, в покое и  при различных нагрузках (искусственное  затруднение дыхания, мышечная нагрузка, вдыхание различных обедненных и  обогащенных кислородом смесей, введение различных фармакологических веществ  и т.д.)  
К основным параметрам, характеризующим вентиляцию, относятся легочные, частота и глубина дыхания, мощность вдоха и выдоха, сила дыхательной мускулатуры. Полученные при однократном исследовании в условиях покоя данные для определения их функционального  

 
Таблица 7.1. 
 
Физическая работоспособность по тесту PWC у спортсменов-мужчин (мастера спорта) некоторых специализаций (средние)

 
значения оцениваются по отношению  к должной величине и выражаются в процентах. Колебания в пределах ± 15% считаются нормальными.  
     Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - это объем воздуха, который можно выдохнуть при максимально глубоком выдохе после максимально глубокого вдоха. На величину ЖЕЛ влияет положение грудной клетки, положение тела (сидя, стоя, лежа), состояние мышечной и центральной нервной системы, степень кровенаполнения легких и т.п.  
ЖЕЛ и составляющие ее объемы определяются методом спирометрии путем максимального выдоха в сухой и водяной спирометры после максимального вдоха. 
     При определении ЖЕЛ длительность выдоха по времени не должна превышать длительность задержки дыхания. Абсолютная величина ЖЕЛ у здоровых людей колеблется от 1800 до 7200 мл. Из большого числа различных расчетов должной ЖЕЛ наиболее простой - по формуле Антони-Вентрата, где ЖЕЛ равна должному основному объему, умноженному на 2,6 для мужчин и на 2,2 для женщин.  
     Определение ЖЕЛ до и после физической нагрузки называется динамической спирометрией, причем выравнивание ЖЕЛ в норме происходит в течение 2-3 мин. Увеличение времени свидетельствует о недостаточности аппарата внешнего дыхания. Спирометрической кривой (проба Розенталя) называют измерение ЖЕЛ через каждые 15 сек. в течение 4-5 раз подряд; в норме ее величина не изменяется или несколько увеличивается. Форсированной ЖЕЛ, или спирометрией, называется ЖЕЛ, определенная при максимально быстром выдохе. Она составляет 92% ЖЕЛ у мужчин и 90% - у женщин. В течение одной секунды в норме выдыхается 83% ЖЕЛ.  
     Длительность форсированного выдоха у здоровых людей равна 1,5-2,5 сек. При нарушении бронхиальной проходимости выдох становится длиннее.  
     Остаточный объем (ОО), составляющий части альвеолярного воздуха, определяется газоаналитическим азотографом. У здоровых людей ОО определяют оксигемометрически (см. "Оксигемометрия").  
     Дыхательный объем (глубина дыхания) - это объем вдыхаемого и выдыхаемого воздуха в каждом дыхательном цикле. Величина дыхательного объема колеблется от 300 до 900 мл. Наиболее высокие цифры дыхательного объема отмечаются в положении стоя, наименьшие - в положении лежа. Частота дыхания в среднем составляет 14-18 в одну мин., у спортсменов - 10-11 в одну мин. и реже в видах спорта, где основным качеством является выносливость.  
     Глубина и частота дыхания связаны обратной зависимостью, т.е. учащенное дыхание более поверхностное, глубокое - более редкое. Для различных объемов вентиляции оптимальной является разное соотношение частоты и глубины, обеспечивающее максимальное поглощение кислорода в легких. Отношение вдоха к выдоху, т.е. дыхательный коэффициент времени, равен 1:1,1. Чем длиннее вдох и короче выдох, тем лучше условия газообмена. Длительность выдоха составляет 0,3-4,7 сек., а вдоха - 1,2 - 6 сек.  
     Объемная скорость дыхания в норме при вдохе в среднем равна 320 мм/сек , при выдохе - 220 мм/сек. 
     Минутный объем дыхания (МОД) - это количество воздуха, вентилируемого в легких за 1 минуту. Помимо потребности в кислороде, величина МОД зависит от количества кислорода, поглощаемого организмом из единицы объема вентилируемого воздуха, так называемого коэффициента использования кислорода (КИО). Последний равен 35-45 мл. (в среднем 40 мл) кислорода из 1 л вентилируемого воздуха. Чем выше этот коэффициент, тем лучше используется вентилируемый воздух. Нормальная величина МОД (в условиях основного обмена) составляет в среднем 5 л (от 3 до 8,4 л). Методика определения МОД заключается в измерении выдыхаемого воздуха (сухие газовые часы или мешок Дугласа) в течение 2-5 мин. в подсчете числа дыхания, что позволяет рассчитать глубину дыхания. Исследуют МОД в условиях основного обмена. 
     Максимальная вентиляция легких (МВЛ) - максимальное количество воздуха, которое может быть провентилировано в одну мин. По значению МВЛ можно судить о функциональных способностях системы внешнего дыхания.  
     МВЛ определяют в положение сидя после предварительного 30-минутного отдыха. Спортсмен максимально часто и глубоко дышит через мундштук и загубник в газовые часы в течение 15, 20 или 30 сек. пересчетом на одну минуту.  
     Цифра МВЛ условна, поскольку так дышать более 30 сек. невозможно. Через 15-20 мин. исследование повторяют. Оно считается достоверным, если цифра, полученная при повторном исследовании, не будет отличаться от первой более чем на 5-6%. В норме МВЛ колеблется у мужчин от 80 до 230 л и у женщин от 60 до 170 л. 

 
Пробы с задержкой дыхания 

 
Эти пробы отражают состояние не только системы дыхания, но и сердечно-сосудистой системы. К отрицательным сторонам пробы относятся субъективность и отсутствие единой методики проведения.  
     Методика проведения пробы на вдохе следующая: в условиях основного обмена, или обмена покоя, в положении сидя после нормального выдоха спортсмен делает максимально глубокий вдох (75% ЖЕЛ и на высоте вдоха задерживает дыхание на возможно более долгий срок, зажимая нос. При проведении пробы на выдохе, выдох и вдох должны быть обычными. Величина вдоха и выдоха, а также предварительная гипервентиляция значительно меняют длительность задержки дыхания. В норме задержка дыхания на вдохе фиксируется по секундомеру и составляет в среднем 55-60 сек., на выдохе - 30-40 сек. 

 
3. Нервно-мышечная  система

 
Миотонометрия 
Миотонометрия (М), электромиотонометрия (ЭМ) - методы определения тонуса (эластичности, твердости, упругости) мышцы.  
М проводится с помощью механического миотонометра Сирмаи. Прибор ставится на исследуемую мышцу вертикально, и по шкале в условных единицах миотомнах) измеряется сопротивление, оказываемое мышцей при погружении в нее металлического стержня прибора.  
ЭМ позволяет определять мышечный тонус путем измерения напряжения электрического тока в сети аппарата (электромиотометр Ю.М.Уфлянда).  
Мышечный тонус исследуется чаще в положении сидя или лежа. Миотонометр устанавливается в симметричных точках мышц. Показания прибора записываются при напряжении и расслаблении.  
При улучшении функционального состояния увеличивается амплитуда или показатель мышечного тонуса (разница между напряжением и расслаблением ) при снижении тонуса расслабления и повышения тонуса напряжения.. При местном (локальном) утомлении амплитуда уменьшается, тонус расслабления возрастает, а тонус напряжения снижается. Топография показателей миотонометрии связана с особенностями вида спорта, этапами тренировки, предшествующими нагрузками, функциональным состоянием. Точность метода повышается при динамических наблюдениях. 
 
Электромиография 
Электромиография (Э) - метод регистрации биопотенциалов скелетной мышцы. Исследование проводится с помощью специальной аппаратуры, состоящей из усилителя и регистратора. Запись ведется в покое, при выполнении произвольных и непроизвольных движений, а также отдельных спортивных упражнений (прыжки, удары по мячу и т. п.). 
 
Хронаксиметрия 
Хронаксиметрия (Х) - метод исследования нервной системы, анализаторов, двигательного аппарата (мышц). Наименьшая сила постоянного электрического тока, вызывающая возбуждение, называется реобазой. Минимальное время, необходимое для вызова ответной реакции при силе тока в две реобазы, называется хронаксей. Она характеризует скорость возникновения возбуждения (подвижность или лабильность нервно-мышечной системы). 
Электрические раздражения в зависимости от задач исследования наносятся с помощью хронаксиметров (электростимуляторов) различной конструкции. 
 
Ф у н к ц и о н а л ь н о е  с о с т о я н и е з р и т е л ь н о г о а н а л и з а т о р а определяется при пропускании через глазное яблоко постоянного тока слабой силы. Минимальная сила тока, вызвавшая ощущение света, - фосфен называется порогом электрической чувствительности глаза (оптическая реобаза). Оптическая хронаксия соответствует лабильности зрительного анализатора. 
 
Э л е к т р о м и о г р а ф и ч е с к а я р е г и с т р а ц и я р е а к ц и и р а з д р а ж а е м ы х

э л е к т р и ч е с  к и м  т о к о м  м ы ш ц (М ответов) при механической записи вызванного мышечного сокращения используется для измерения абсолютной (максимальной) силы мышц, скорости мышечного сокращения и определения статической и динамической работоспособности мышц. 
     Показатель мышечной выносливости - время, на протяжении которого сохраняется максимально вызванное сокращение (максимальная амплитуда эргограммы), либо время от начала работы до падения силы вызванного сокращения до 75, 50, 25% от максимального исходного показателя, или время до полного расслабления. 
     Быстрота двигательной реакции (оценивает лабильность нервно-мышечной системы) - это время в мсек, прошедшее от начала воздействия раздражителя (звукового, тактильного, зрительного) до начала мышечного сокращения. В зависимости от задач исследуют время простой, сложной, специфической и неспецифической реакции.

 
4. Опорно-двигательный  аппарат

 
Измеряется при пассивном или  активном перемещении (движении) в том  или ином суставе. Величина движения выражается в угловых градусах, минимальная  величина, различаемая спортсменом, - порог мышечной суставной чувствительности. Как правило, все определения проводятся кинематометрами. Например, у сидящего спортсмена фиксируется неподвижной манжетой плечо, предплечье в это время перемещается по горизонтальной плоскости, на которой нанесена градуированная шкала. Мышечно-суставная чувствительность связана с видом спорта, функциональным состоянием, эмоциями, утомлением. Этот метод в связи со спецификой вида спорта имеет значение как один из тестов на этапах отбора и врачебно-педагогического наблюдения.

 
5. Анализаторы

 
Исследование слухового анализатора проводится тремя методами. 

     Исследование шепотной речью (I). Спортсмен находится на расстоянии 6 м от врача. Одно ухо плотно закрыто. Спокойным шепотом врач повторяет несколько специально подобранных слов. При повторении 9 из 10 слов проба оценивается как отрицательная.  
     Камертональное исследование (II) В нем используется набор чистых тонов на частотах 128, 248, 512, 1024 и 2048 герц. 

     Речевая аудиометрия (III) предусматривает изучение разборчивости речи на специальных приборах (аудиометрах). При повторении 50% всех слов текста проба считается хорошо выполненной.  
Исследование слуха имеет большое значение при отборе и обследованиях стрелков, пловцов, прыгунов в воду, боксеров и т.п. 
 
Исследование вестибулярного аппарата 
     Спортсмен ориентируется в пространстве с помощью комплекса анализаторных систем - двигательной, зрительной, вестибулярной и в меньшей степени слуховой. В большинстве спортивных упражнений со значительными угловыми и линейными ускорениями важное значение принадлежит вестибулярному анализатору (В).  
     В состоит из периферического отдела, проводящих путей и центральных механизмов. При исследовании В проводится опрос. Учитываются жалобы, которые могут быть связаны с изменениями вестибулярного аппарата - головокружение, укачивание, непереносимость некоторых видов транспорта и др.  
     При расстройствах В появляется самопроизвольный нистагм (ритмическое движения глазных яблок), нарушается координация движений. Специальные исследования В проводятся с помощью активных (пробы Ромберга, Яроцкого) и пассивных методов (в специальных целях).  
Проба Ромберга (простая и усложненная). Простая проба выполняется следующим образом: спортсмен становится в основную стойку, ступни ног сомкнуты, глаза закрыты, руки вытянуты вперед. Усложненный вариант отличается тем, что ступни ног находятся на одной линии. Пятка одной ноги касается носка другой. Определяют максимальное время устойчивости, среднее по трем попыткам. Для тренированных спортсменов - прыгунов в воду, гимнастов, акробатов, пловцов - время устойчивости возрастает с ростом спортивной квалификации и превышает 120 сек. Рекомендуются также следующие пробы: стояние на одной ноге; стояние на носке одной ноги с запрокинутой головой.  
Проба Яроцкого. Спортсмен находится в основной стойке, ступни ног сомкнуты, руки прижаты к туловищу, глаза закрыты. Вращение головой в обе стороны в темпе два вращения в одну секунду. Отмечается максимальная длительность сохранения равновесия. Сохранения равновесия у пловцов, прыгунов в воду, ватерполистов, гимнастов, акробатов, при занятиях художественной гимнастикой превышают 60-80 сек. Наибольшей вестибулярной устойчивостью отличаются гимнасты, акробаты, прыгуны на батуте, прыгуны в воду, пловцы, метатели молота. Высокая устойчивость В у пловцов объясняется значительными ритмическими ускорениями при повороте головы, постоянным температурным раздражением. В некоторых видах спорта создаются условия для появления ряда предпатологических состояний (боксеры). Перераздражение В может снизить спортивные результаты при занятиях плаванием, спортивной гимнастикой, акробатикой. У тренированных гимнастов вестибулярная устойчивость в 2-2,5 раза превышает средние цифры для нетренированных людей.  
Важную роль при выполнении спортивных упражнений играет как уровень устойчивости вестибулярной системы к возмущениям, так и пороги ее чувствительности для точной ориентации в пространстве. Под величиной, определяющей уровень устойчивости В к возмущениям, понимают ту наибольшую величину раздражителя, при которой еще не наступает ощущение укачивания. 
Состояние вестибулярной системы зависит не только от ориентировки и возраста, но и от прирожденных (генетических) факторов. Это имеет существенное значение при отборе.