W = М·v·К,

где М  – масса человека в одежде и  обуви; v – скорость движения, м/сек;

К –  эмпирический коэффициент, который, в  свою очередь, определяется по  специальной  таблице. Рассчитанная по этой формуле  мощность совпадает с мощностью, рассчитанной с помощью велоэргометра.

Таким образом, каждый занимающийся может  определить индивидуальную величину физической работоспособности. Чтобы не производить  дополнительных расчетов уровня PWC, предложено у всех определять величину PWC₁₃₀. Все эти данные заносятся в дневник самоконтроля. Динамические наблюдения за индивидуальными изменениями физической работоспособности под влиянием занятий физической культурой можно вести по данным тестирования, проводимого 1 раз в 1,5 – 2 месяца.

2.ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРОБЫ, ТЕСТЫ

Комплексный  анализ данных врачебного обследования, результатов применения инструментальных методов исследования и материалов, полученных при проведении функциональных проб, позволяют объективно оценить  готовность организма спортсмена к  соревновательной деятельности.

С помощью  функциональных проб, которые выполняются  как в лабораторных условиях (в  кабинете функциональной диагностики), так и непосредственно во время  тренировок в спортивных залах и  на стадионах, проверяются общие  и специфические адаптационные  возможности организма спортсмена. По результатам тестирования можно  определить функциональное состояние  организма в целом, его адаптационные  возможности в данный момент.

Тестирование  позволяет выявлять функциональные резервы организма, его общую  физическую работоспособность. Все  материалы медицинского тестирования рассматриваются не изолированно, а  комплексно со всеми другими медицинскими критериями. Только комплексная оценка медицинских критериев тренированности  позволяет надежно судить об эффективности  тренировочного  процесса у данного  спортсмена.

Основными задачами функциональной диагностики  в спортивной медицине являются изучение адаптации организма к тем  или иным воздействиям и изучение восстановительных процессов после  прекращения воздействия. Из этого  следует, что тестирование в общем  виде идентично исследованию «черного ящика», применяемому в кибернетике для изучения функциональных свойств систем регулирования. Этим термином условно обозначают любой объект, функциональные свойства которого неизвестны или известны недостаточно. «Черный ящик» имеет ряд входов и ряд выходов. Для изучения функциональных свойств такого «черного ящика» на вход его подается воздействие, характер которого известен. Под влиянием входного воздействия на выходе «черного ящика» возникают ответные сигналы. Сопоставление входных сигналов с выходными позволяет оценить функциональное состояние изучаемой системы, условно обозначенной «черный ящик». При идеальной адаптации характер входных и выходных сигналов идентичен. Однако в действительности, и особенно при исследовании биологических систем, сигналы, передаваемые через «черный ящик», искажаются. По степени искажения сигнала в процессе прохождения его через «черный ящик» можно судить о функциональном состоянии изучаемой системы или комплекса систем. Чем большими будут эти искажения, тем хуже функциональное состояние системы, и наоборот.

На характер передачи сигнала по системам «черного ящика» важное влияние оказывают  побочные воздействия, которые в  технической кибернетике называют «шумом». Чем значительнее «шум», тем  менее эффективно будет исследование функциональных свойств «черного ящика», изучаемых путем сопоставления  входных и выходных сигналов.

Остановимся на характеристике требований, которые  следует предъявлять в процессе тестирования спортсмена к: 1) входным  воздействиям, 2) выходным сигналам и 3) к «шуму».

Общим требованием  к входным воздействиям является выражение их в количественных физических величинах. Менее надежна характеристика входного воздействия, если она выражается в количестве приседаний, в частоте шагов при беге на месте, в подскоках и др.

Оценка  реакции организма на то или иное входное воздействие ведется  по данным измерения показателей, характеризующих  деятельность той или иной системы  организма человека. Обычно в качестве выходных сигналов (показателей) используются наиболее информативные физиологические величины, исследования которых представляют наименьшие трудности (например, ЧСС, частота дыхания, артериальное давление). Для объективной оценки результатов тестирования необходимо, чтобы выходная информация выражалась в количественных физиологических величинах.

Менее информативной является оценка результатов  тестирования по данным качественного  описания динамики выходных сигналов. При этом имеется в виду описательная характеристика результатов проведения функциональной пробы (например, «частота пульса быстро восстанавливается» или  «частота пульса медленно восстанавливается»).

И, наконец, о некоторых требованиях к «шуму».

К «шумам»  при проведении функциональных проб относится субъективное отношение  испытуемого к процедуре тестирования. Особенно важна мотивация при  проведении максимальных тестов, когда  от испытуемого требуется выполнять  работу предельной интенсивности или  длительности. Так, например, предлагая  спортсмену выполнить нагрузку в  виде 15-секундного бега на месте в  максимальном темпе,  мы никогда  не можем быть уверены  в том, что  нагрузка действительно выполнялась  с максимальной интенсивностью. Это  зависит от желания спортсмена развить  предельную для себя интенсивность  нагрузки, его настроения и других факторов. 

2.1 Гарвардский степ-тест.

Тест  разработан в Гарвардском университете в США в 1942 г.  С помощью Гарвардского степ-теста  количественно оцениваются  восстановительные процессы после  дозированной мышечной работы.

При Гарвардском  степ-тесте физическая нагрузка задается в виде восхождений на ступеньку. Для взрослых мужчин высота ступеньки  принимается равной 50 см, для взрослых женщин – 43 см. Испытуемому предлагается на протяжении 5 мин совершать восхождения  на ступеньку с частотой 30 раз  в 1 мин. Каждое восхождение и спуск  слагается из 4 двигательных компонентов: 1 – подъем одной ноги на ступеньку, 2 – испытуемый встает на ступеньку  двумя ногами, принимая вертикальное положение, 3 – опускает на пол ногу, с которой начал восхождение, и 4 – опускает другую ногу на пол. Для  строго дозирования частоты восхождений  на ступеньку и спуска с нее  используется метроном, частоту которого устанавливают равной 120 уд/мин. В  этом случае каждое движение будет  соответствовать одному удару метронома.

2.2 Функциональные пробы сердечно-сосудистой системы.

• Испытание регуляции кровообращения.

При каждой незначительной (и до средней) нагрузке проверяется переключение на работу и завершение регуляции кровообращения. Длительность нагрузки не должна превышать 45 сек. Этой кратковременной работой вызывается по преимуществу нервное управление адаптацией сердечно-сосудистой системы. Таким образом проверяется, в основном, регуляторная деятельность вегетативной нервной системы. Широко распространенный в Германии тест для проверки регуляции кровообращения был разработан Шеллонгом. На нем основываются, как правило, функциональные пробы этого рода.  

Тест Шеллонга. В первой части испытания регуляции (Шеллонг I) исследуется поведение сосудистой системы. При вертикальном положении тела под действием силы тяжести кровь стекает книзу. Для сохранения ударного объема и обеспечения кровоснабжения сердце должно получить кровь из резервуара. Таким образом, систолическое кровяное давление не изменяется или временно незначительно снижается, в то время как диастолическое кровяное давление вследствие регуляторного сокращения сосудов слегка повышается. Для того чтобы сохранился минутный объем, частота пульса на несколько ударов повышается. Но оптимальным надо считать неизменяющиеся значения.

Вторая часть этой пробы (Шеллонг II) состоит в основном в том, чтобы проследить поведение пульса и кровяного давления после нагрузки. Физическая нагрузка требует повышения минутного объема сердца. Увеличение ударного объема, или усиление сокращения сердца, вызывает повышение систолического кровяного давления. Вследствие расширения сосудов в работающей мышце могло бы наступить снижение диастолического давления, если бы сужение других сосудов не сохраняло приблизительно на том же уровне сопротивление кровотоку, а тем самым и диастолическое давление. Если увеличенный ударный объем оказывается недостаточным, то минутный объем сердца выравнивается благодаря повышенной частоте ударов. По сравнительно небольшой нагрузке (она при всех видоизменениях должна соответствовать повышенной работоспособности) можно ожидать лишь незначительного повышения частоты сердцебиений и умеренно увеличенной амплитуды.

Изменения во всех значениях лишь весьма незначительны и кратковременны. Возрастание амплитуды превышает увеличение частоты пульса, ибо больший минутный объем у тренированных обусловлен увеличенным ударным объемом.

Выполнение. С правой и левой сторон кушетки (топчана, дивана, раскладушки и т.п.) устанавливаются стулья или столики на которых помещают прибор для измерения кровяного давления (справа) и необходимые письменные принадлежности. Целесообразно, чтобы пробу проводили два обследователя.  

Спортсмен должен спокойно лежать как минимум 5 мин. После этого производится с 1-минутными промежутками 3 измерения кровяного давления и частоты пульса и из полученных значений вычисляются средние величины. Затем спортсмен встает. Сразу снова проверяются кровяное давление и пульс (манжета прибора для измерения кровяного давления остается на руке). Затем спортсмен остается в сводном, ненапряженном положении столько времени, пока полученные в 1-минутных промежутках значения остаются постоянными. Затем испытуемый снова ложится. Кровяное давление и частота пульса прослеживается до тех пор, пока их значения достигают исходных величин.

Вслед за тем начинается вторая часть испытания. Нагрузка для спортсменов состоит из 50 приседаний. Дети и подростки делают 20 приседаний или два раза поднимаются на 25 ступеней. Манжета прибора для измерения кровяного давления остается во время этой нагрузки закрепленной на руке. После нагрузки спортсмен укладывается на кушетку, и здесь же начинаются с 1-минутными промежутками измерение кровяного давления и отсчет частоты пульса до возвращения этих показателей к исходному уровню.

Оценка. Как уже указывалось, все значения у тренированных спортсменов после первой пробы не должны отличаться от данных в покое. Незначительный преходящий систолический спад до 15 торр следует считать еще нормальным. После второй части пробы основное внимание следует обращать на амплитуду кровяного давления. Ее увеличение при незначительном повышении частоты пульса – признак хорошей тренированности. Наоборот, уменьшение амплитуды, особенно по сравнению с предшествующими обследованиями, надо рассматривать как снижение формы. Во всяком случае – это признак плохой способности к регуляции. Частота пульса после нагрузки должна лишь незначительно повыситься и после 2 минут вернуться к исходному значению.

Тест Мартинэ. Он требует меньше времени. Его принцип заключается в обследовании тех же физиологических процессов, что и в тесте по Шеллонгу. Меньшая нагрузка делает его пригодным и для проверки менее тренированных спортсменов.

Выполнение. После того как спортсмен не менее 5 мин. спокойно посидел, трижды измеряют кровяное давление и пульс с 1-минутными перерывами. Затем он делает 20 глубоких приседаний в течение 40 сек. и снова сидят до завершения восстановления. Вслед за этим упражнением вновь через минуту измеряют кровяное давление и пульс в течение 15-20 сек.

Оценка. Кровяное давление должно вернуться к исходной величине через 4 минуты, а частота пульса – через 3 мин. Ускорение пульса после нагрузки не должно превышать 20 ударов в минуту. И здесь, как и в тесте Шеллонга, уменьшение амплитуды после нагрузки и замедленное восстановление – признак плохой способности к регуляции.

Индекс Рюффье. Этот индекса схож с тестом Мартинэ, однако нагрузка интенсивнее; стало быть, индекс пригоден для тренированных. Кровяное давление не измеряется. Три измерения частоты пульса преобразуются с помощью формулы исчисления в одно единственное число.

Выполнение. Измерение частоты пульса в положении сидя после 5-минутного покоя (Р₁).  Затем нагрузка – 30 глубоких приседаний в течении 30 сек. Непосредственно за этим – измерение пульса в положении стоя (Р₂), которое повторяется через 1 мин. сидения (Р₃).

Оценка производится по формуле:

И оценивается  по классификации, предложенной Руффье:

<0 = отлично;

                                                   0 – 5 = хорошо;

    6 – 10 = посредственно;

                                               11 – 15 = слабо;

                   >15 = неудовлетворительно.

• Опыты с натуживанием.

Проба с натуживанием по Бюргеру. Определяется изменение кровяного давления до и после натуживания; последнее определяется на выдохе с сопротивлением.

Выполнение. Несколько раз измеряется кровяное давление в покое и определяется его средняя величина. После этого спортсмен в течение 20 сек. выполняет 10 глубоких вдохов. К концу последних кровяное давление еще раз проверяется. После последнего вдоха следует выдох с сопротивлением. Для этого хорошо подходит ртутный манометр аппарата для измерения кровяного давления. Из системы шлангов используется лишь трубка, ведущая в аппарат, в которую нужно вставить мундштук. Спортсмен выдыхает с такой силой, что давление поддерживается на уровне от 40 до 60 торров. Спортсмену должен быть хорошо виден ртутный столб, чтобы он мог проверять давление и, если понадобится, регулировать его. Натуживание прекращается сразу после 20 сек. Кровяное давление измеряется сразу после начала натуживания и после его окончания, а затем каждые 20 секунд, пока не будет показано значение покоя.