Фізичну працездатність оцінюють за допомогою цілого ряду тестів. Одні з них передбачає характеристику фізичної працездатності по тривалості роботи при заданої потужності. Інші - за величиною частоти максимального споживання кисню (МПК), треті - за величиною частоти серцевих скорочень (ЧСС) при виконанні навантаження певної потужності або за величиною тієї потужності роботи, яка необхідна для підвищення ЧСС до певного рівня (наприклад, до 130, 150 або 170 уд / хв).
Найбільш точні так звані «максимальні» тести, наприклад МПК. Однак методика їх проведення складна і вимагає спеціально навченого персоналу і пов'язана з необхідністю виконання максимальної фізичної навантаження, що часом небажано навіть для спортсмена, т. К. Може негативно вплинути на його спортивну працездатність, а для осіб середнього і літнього віку може бути навіть небезпечна для здоров'я.
У зв'язку з цим найбільшого поширення набули «субмаксимальні» тести, в яких використовуються порівняно помірні м'язові навантаження.
Серед них найбільшого поширення набув Гарвардський степ-тест, 12- хвилинний тест Купера, проба PWC170 (що означає: фізична працездатність при пульсі 170 уд / хв) і деякі інші.
Розглянемо ці методи.
Ідея Гарвардського степ-тесту заснована на тому, почастішання пульсу на виконану стандартну навантаження, що фіксується в відновлювальному періоді, буде тим більше, чим менша фізична підготовленість виявиться у обстежуваного людини.
Цей тест являє собою значне фізичне навантаження. До кінця його виконання на 5-ій хвилині ЧСС у тренованих людей становить 175 уд / хв, а споживання кисню досягає максимуму - 92%. Таке навантаження може виявитися не під силу деяким людям, тому проводити даний тест можна тільки після медичного огляду, і користуватися ним не зможе людина з явно вираженими проявами захворювань серця, судин і органів дихання.
Під час тестування обстежуваний піднімається на сходинку, висота якої підбирається відповідно до віку і підлогою і спускається з неї в темпі 30 разів на хвилину протягом заданого часу. Для чоловіків висота сходинки становить 50,8 см, для жінок - 43 см, час сходження - 5 хв; для дітей віком до 8 років - 35 см і 2 хв відповідно; для дітей 8-12 років - 35 см і 3 хв; для підлітків і юнаків 12-18 років високого зросту 50,8 см, для низькорослих - 45 см, для дівчаток і дівчат 12-18 років високого віку - 50,8 см, низькорослих - 40 см, а час проведення тесту для всіх - 4 хв.
При виконанні тесту руки роблять ті ж рухи, що і при звичайній ходьбі. Пробу зручніше проводити під метроном. Один цикл рухів (підйом і спуск) відбувається на 4 рахунки. Підйом і спуск повинні починатися з однієї і тієї ж ноги, друга приставляється, ноги і спина випрямляються, т. Е. Фіксується вертикальне положення. При спускання зі сходинки спочатку робиться крок тією ногою, з якою починалося сходження, потім приставляється нога. Під час виконання проби ногу можна змінити кілька разів.
Відразу після виконання тесту обстежуваний сідає і тричі визначає частоту пульсу протягом 30-секундних відрізків часу. Перше визначення проводиться через 1 хв. (Від 1 хв до 1 хв 30 с), друге - на 3-й хв (від 2 хв до 2 хв 30 с), третє - на 4-ій хвилині (від 3 хв до 3 хв 30 с). Розрахунок індексу Гарвардського степ-тесту (ІГТС) здійснюється за формулою:
(F 1 + f 2 + f 3) x 2,
де f 1, f 2, f 3 - частота пульсу за 30 с відповідно на 2-й, 3-й і 4-й хвилинах відновного періоду, t з - час виконання проби в секундах.
Якщо обстежуваний втомився і припинив виконання тесту, просто фіксують час виконання завдання. Якщо випробуваний не в змозі підтримувати потрібний темп, то через 20 секунд після початку відставання тест припиняють. При цьому також реєструють тривалість виконання тесту. Але можна і просто дочекатися закінчення часу випробування. Розрахунок ІГТС у всіх цих випадках проводиться за іншою формулою:
де t з - час виконання степ-тесту, а f 1 - пульс на другій хвилині відпочинку за 30 с без перекладу на хвилину. При цьому можлива невелика помилка у визначенні ІГТС (в межах 2-5 одиниць).
Чим більше значення ІГТС буде отримано, тим, отже, вище рівень фізичної підготовленості людини. При величині ІГТС нижче 54 фізична працездатність оцінюється як погана, при 54 -64 - хороша, 90 і вище - відмінна. Найбільші величини ІГТС відзначаються у спортсменів, що тренуються на витривалість, - лижників, бігунів, велосипедистів (100-120 і більше).
Значно спростити процедуру ІГТС можна, користуючись таблицями (дивись в Додатку таблиці № 2 і № 3).
При діагностиці фізичної працездатності по тесту PWC 170 визначається потужність роботи, при якій ЧСС становить 170 уд / хв. Цей тест грунтується на наявності лінійного взаємозв'язку ЧСС і потужності виконуваної фізичної роботи. Ставлячи випробуваному 2 порівняно невеликі навантаження і фіксуючи частоту пульсу у відповідь на ці навантаження, можна передбачити величину потужності м'язової роботи, при якій ЧСС становить 170 уд / хв.
Величина ЧСС 170 взята по 2 причинам:
1. оптимальне функціонування серцево-судинної та дихальної систем спостерігається при ЧСС в діапазоні 170-200 уд / хв, т. Е. 170 уд / хв характеризує нижню межу цієї зони;
2. при ЧСС 170 уд / хв починає порушуватися лінійна залежність частоти серцевих скорочень і потужності виконуваної м'язової роботи.
Тест PWC 170. розроблений шведським вченим С'естрандом в 50-ті рр. XX ст. був модифікований групою радянських вчених на чолі з В. Л. Карпманом (1969), спростили процедуру його проведення.
Суть класичної методики полягала в тому, що людині пропонувалося виконати на велоергометрі 2 навантаження з частотою педалювання 60 об / хв. Потужність першого навантаження підбиралася з розрахунком, що пульс людини збільшується до 110-120 уд / хв (зазвичай це 300-400 кгм / хв для жінок і 400-700 кгм / хв для чоловіків). Друга навантаження повинна була підвищувати частоту пульсу до 150-160 уд / хв. Тривалість навантажень за часом була однакова - 5 хв. Інтервал між ними становив 3 хв. В кінці кожного навантаження протягом 30 з підраховувалася ЧСС, яку визначали за допомогою фонендоскопа, пальпаторно або по інтервалах R - R електрокардіограми. Розрахунок PWC 170 проводився за формулою:
N 1 + (N 2 - N 1) x (170-f 1),
де PWC 170 - величина фізичної працездатності при пульсі 170 уд / хв, N 1 та N 2 - частота потужності 1-ої і 2-ий навантажень, f 1 і f 2 - частота пульсу після 1-ої і 2-ий навантажень.
Для отримання надійних і правильних даних потрібно точно дотримуватися описаної методики проведення проби. Однак методика вимагала застосування велоергометра, що обмежувало її використання, крім того, велоергометріческая навантаження не специфічні для людини, що призводило до м'язових болів, тимчасового зниження працездатності, викликало негативну реакцію у обстежуваних. Тому був розроблений біговій варіант тесту PWC 170.
Людині пропонуються послідовно 2 бігові навантаження: 700-900 м і 1100-1300 м, час їх подолання має бути приблизно рівним - 300 с (5 хв), між ними передбачається 5-хвилинний відпочинок. Відразу після кожного з навантажень в положенні стоячи підраховується пульс за 10 з перерахунком на хвилину. Більш точно підрахувати частоту пульсу можна, фіксуючи час, витрачений на 10 ударів пульсу. Робиться це в такий спосіб: в момент пульсування включається секундомір, і рахунок ведеться з наступного удару - фіксується 10 серцевих скорочень. Величина пульсу в хвилину визначається за таблицею № 4 (Дивись Додатки).
Швидкість подолання кожної дистанції визначається за формулою:
де S - довжина дистанції в метрах, а t - час проходження дистанції, в секундах.
Розрахунок фізичної працездатності проводиться за формулою:
PWC 170 = V + (V 2 - V 1) x
де V 1 і V 2 - швидкість подолання першої і другої дистанції, V - загальна швидкість на двох дистанціях, f1 і f 2 -ЧСС відразу після виконання першої та другої навантажень.
Слід вказати на деякі деталі методики даної проби: до тестування не повинно бути будь-яких фізичних навантажень, розминку робити не слід, т. К. Це може спотворити результати PWC 170.
Біговій варіант тесту методично легко здійснимо, не вимагає спеціальної апаратури, а бігова навантаження специфічна для будь-якого фізкультурника. З переваг тесту варто відзначити, що вже сама його процедура надає тренувальних дій на спортсмена. Однак повторні подібні тестування необхідно проводити строго в однакових умовах, т. К. На результат може впливати цілий ряд факторів (стан бігової доріжки, метеоумови, екіпірування спортсмена і ін.).
Найбільший інтерес дані про фізичної працездатності представлятимуть при динамічних спостереженнях. У перші 4-6 місяців занять тестування можна проводити 1-2 рази на місяць, в подальшому 1 раз в 3 місяці.
12- хвилинний тест Купера
12-хвилинний біговій тест, розроблений американським лікарем Купером, розрахований на визначення можливостей обстежуваного людини у вправах на витривалість. Під час виконання тесту потрібно пробігти або пройти якомога більшу відстань. При цьому не дозволяється перенапружуватися, якщо людина відчула задишку, йому слід зменшити темп, а коли відновитися дихання, можна знову бігти або йти швидше. Тест бажано проводити на біговій доріжці стадіону, т. К. Тут легко розрахувати дистанцію.
Працездатність змінюється не тільки в періоди до фізичного або розумового навантаження, але і в ході неї самої.