Наименование физической величины | Единица измерения | |
Обозначение и наименование в системе СИ | Пересчет в другие единицы измерения | |
Длина | м, метр | 1 м=10 дм = 100 см =1000 мм |
Масса | кг, килограмм | 1 Кг=1000 г=106 мг |
Время | с, секунда | 1 с = 1/60 мин = 1/3600 час |
Количество вещества | моль | |
Площадь | м2, квадратный метр | 1 м2 = 100 дм2=104 см2=106 мм2 |
Объем | м3, кубический метр; л, литр | 1 м3=1000 л = 106 мл 1 л =1000 мл |
Частота колебаний (ударов) | Гц= 1/С, герц | 1 Гц = 60/мин |
Скорость | м/с, метр в секунду | 1 м/с = 3,6 км/час |
Сила | Н, ньютон | 1 Н = 0,1019 кг |
Давление | Па = Н/м2, паскаль, ньютон на квадратный метр | 1 Па = 0,0075 мм рт. ст. |
Работа, энергия | Дж, джоуль | 1 Дж = 0,1019 кгм = 0,2388 кал |
Мощность | Вт = Дж/с, ватт, джоуль в секунду | 1 Вт=6,114 кгм/мин = 0,2388 кал/с |
Плотность | кг/м3, килограмм на кубический метр | 1 кг/м3 = 0,001 г/см3 |
Из Карпман В.Л.- 1980.- С.100:
Глава IV. " -
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРОБЫВ ДИАГНОСТИКЕ ФИЗИЧЕСКОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ И ТРЕНИРОВАННОСТИ СПОРТСМЕНОВ
Комплексный анализ данных врачебного обследования, результатов применения инструментальных методов исследования и материалов, полученных при проведении функциональных проб, позволяет объективно оценить готовность организма спортсмена к соревновательной деятельности.
Общие и специфические адаптационные возможности организма спортсмена проверяются с помощью функциональных проб (в педагогической практике синонимом термина «функциональная проба» является термин «тест»), которые выполняются как в лабораторных условиях (в кабинете функциональной диагностики), так и непосредственно во время тренировок в спортивных залах и на стадионах. 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. В самом общем виде физическая работоспособность пропорциональна тому количеству механической работы, которую способен выполнить организм спортсмена с достаточно высокой интенсивностью. Поскольку длительная работа мышц лимитируется доставкой к ним кислорода, общая физическая работоспособность в значительной мере определяется кардиореспираторной производительностью.
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.
Комплексная оценка предполагает наличие взаимозависимости нескольких показателей тренированности. Так, например, высокое техническое мастерство гимнаста может компенсировать невысокий уровень его общей физической подготовленности. Аналогичный пример можно привести из области спортивной медицины: у некоторых спортсменов понижение концентрации гемоглобина в крови может быть компенсировано увеличением числа эритроцитов. В результате этого общее количество гемоглобина будет нормальным и кислородная емкость крови не окажется сниженной.
4.1. ТЕСТИРОВАНИЕ В СПОРТИВНОЙ МЕДИЦИНЕ
Функциональные пробы начали применяться в спортивной медицине в начале нашего 1века. Так, в 1916 г. Мартинэ предложил пробу с нагрузкой: испытуемый выполнял 20 приседаний, после чего у него исследовались изменения сердечной деятельности. В нашей стране первой функциональной пробой, применявшейся при исследовании физкультурников, была проба ГЦИФКа, разработан-
|
ная в Государственном Центральном институте физической культуры в Москве. При проведении этой пробы испытуемый выполнял 60 подскоков на месте. Реакция организма и в этой пробе изучалась по данным сердечной деятельности. В последующем спортивные медики расширили арсенал применявшихся ими проб, заимствовав их из клинической медицины. Так, например, начали применяться пробы с изменениями положения тела в пространстве, пробы с локальным воздействием низкой температуры и др.
В конце 20-х и в 30-е годы арсенал функциональных проб, применяемых в спортивной медицине, расширился за счет новых тестов. С помощью этих тестов, оказывавших значительное влияние на организм спортсмена, удавалось более полно выявить функциональные возможности организма и составлять суждение о его готовности к соревнованиям. Так, начали применяться многомоментные функциональные пробы, в которых испытуемые выполняли различную по интенсивности и характеру мышечную работу. Примером такого теста является трехмоментная комбинированная функциональная проба, предложенная С. П. Летуновым. В то же время были разработаны пробы с предельными нагрузками, дающие важную информацию о функциональном состоянии организма спортсмена.
Надо отметить, что функциональные пробы, применявшиеся в спортивной медицине, использовались для оценки главным образом эффективности работы той или иной системы организма человека. Так, например, беговые тесты применялись для суждения о функциональном состоянии сердечно-сосудистой системы, пробы с задержкой дыхания —для оценки эффективности работы аппарата внешнего дыхания, ортостатические пробы — для оценки деятельности вегетативной нервной системы и т. д. Такого рода подходы к использованию функциональных проб в спортивной медицине не вполне обоснованны. Дело в том, что изменения работы той или иной висцеральной системы, связанные с воздействием нагрузок на организм, в значительной мере определяются регуляторными ней-рогуморальными влияниями. Поэтому, оценивая, например, пульсовую реакцию на физическую нагрузку, мы не всегда знаем, отражает ли она функциональное состояние самого исполнительного органа — сердца или же связана с особенностями вегетативной регуляции сердечной деятельности.
|
Таким образом, подавляющее большинство функциональных проб характеризует деятельность не одной отдельно взятой системы, а организма человека в целом. Такой интегральный подход не исключает использование функциональных проб для оценки преимущественной реакции какой-либо отдельной системы в ответ на воздействие. Так, в главе III были приведены пробы нервной системы, пробы с дыханием, дававшие информацию о функциональном состоянии изучаемых систем.
Основными задачами функциональной диагностики в спортивной медицине являются изучение адаптации организма (по данным исследования ряда наиболее информативных систем) 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 современной кибернетике для изучения функциональных свойств систем регулирования. Термин «черный ящик» был введен одним из выдающихся специалистов по кибернетике Эшби. Этим термином условно обозначают любой объект, функциональные свойства которого неизвестны или известны недостаточно (рис. 25). «Черный ящик» имеет ряд входов (xi,X2,x3) и ряд выходов (г/ь у2, Уз). 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. Как показано на рис. 25, если на вход подается прямоугольный сигнал, то на выходе системы сигнал имеет вид кривой линии. 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.
Рис. 25.
Схема «черного ящика»?
х — входной сигнал; (/ — выходной сигнал; г—«шум»; t — время
На характер передачи сигнала по системам «черного ящика» важное влияние оказывают побочные воздействия, которые в технический кибернетике называют «шумом» (г на рис. 25). 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. Так, например, если в качестве входного воздействия используется физическая нагрузка, то мощность ее должна выражаться в точных физических величинах (ваттах, кгм/мин и др.). Менее надежна характеристика входного воздействия, если она выражается в количестве приседаний, в частоте шагов при беге на месте, в подскоках и т. д.
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.
.Общие требования к проведению функциональных проб. Преж-де всего необходимо обеспечить нормальный микроклимат в помещении, в котором проводится функциональная проба. Помещение должно быть хорошо проветрено, температура в нем должна поддерживаться на уровне температуры комфорта. В случае проведения тестов с большими и длительными нагрузками, сопровождающимися интенсивным потоотделением, целесообразно испытательную установку, на которой проводится проба, снабдить вентилятором.
Аппаратура, на которой выполняется тестирование, должна
быть чистой и без излишнего нагромождения электрических проводов. Вся электронная аппаратура должна быть хорошо заземлена (в соответствии с общепринятыми правилами).
Помещение, в котором проводится исследование, должно быть эстетически хорошо оформлено. Необходимо, чтобы в тестировании участвовал минимум медицинского персонала. Нужно исключить возникновение звуковых, световых и других не относящихся к исследованию сигналов во время проведения функциональной пробы. В помещении, в котором проводится тестирование, должна быть аптечка первой помощи, куда входили бы и препараты, стимулирующие кровообращение и дыхание.
Непосредственно в процессе проведения функциональной пробы ведется протокол тестирования. В нем наряду с паспортными данными указывается тип функциональной пробы и применяемая медицинская измерительная аппаратура. В протоколе следует отмечать все элементы пробы, время их выполнения и моменты записи тех или иных показателей. Окончательно протокол пробы заполняется после расшифровки кривых, характеризующих те или иные физиологические функции в процессе тестирования.
Перед началом тестирования испытуемого подробно инструктируют о том, что он должен делать при проведении функциональной пробы. Это особенно важно при исследовании спортсменов, впервые подвергающихся данному виду испытаний. Отсутствие подробной инструкции в этих случаях приводит к тому, что^результаты тестирования в значительной мере определяются эмоциональными реакциями спортсмена. Подобное наблюдается при проведении функциональных проб у юных спортсменов. У некоторых из них, несмотря на полученные подробную инструкцию и разъяснения о процедуре предстоящего тестирования, первое испытание оказывается недостаточно достоверным. Лишь практически освоив пробу, такой спортсмен при повторном тестировании показывает результаты, реально соответствующие функциональному состоянию его организма,
Современные спортивно-медицинские функциональные пробы получили весьма широкое распространение в практике педагогического контроля. В ряде случаев врач даже не привлекается к проведению функциональных проб. Врача привлекают лишь для оценки результатов пробы. Такой подход совершенно недопустим при проведении функциональных проб с предельными нагрузками.
При выполнении предельных нагрузок к организму человека предъявляются высокие требования, в результате чего могут развиться некоторые острые патологические состояния. Это в первую очередь относится к определению максимального потребления кислорода. Проведение такой функциональной пробы без участия медицинского работника недопустимо.
Проведение функциональных проб целесообразно на каждом этапе тренировочного макроцикла. Так, например, для наблюдения за динамикой тренированности соответствующие функциональ-
ные пробы осуществляют в начале и в конце подготовительного и в середине соревновательного периода. В этих случаях целесообразна и организация углубленного комплексного обследования спортсмена. Функциональные пробы могут использоваться также и для наблюдения за текущим функциональным состоянием организма. Например, в недельном микроцикле или же непосредственно во время тренировочного занятия (см. метод дополнительных нагрузок в гл. V).
При проведении рациональной классификации функциональных проб целесообразно исходить из концепции «черного ящика». Знание классификации функциональных проб помогает тренеру и врачу решать конкретные задачи, связанные с объективной оценкой состояния тренированности, работоспособности спортсмена, выбирать именно те функциональные пробы, которые нужны на данном этапе тренировочного цикла и которые позволяют отвечать на наиболее актуальные вопросы, возникающие в процессе спортивной тренировки данного спортсмена.
Остановимся на классификации функциональных проб, отличающихся по характеру входного воздействия.
Различают следующие виды входных воздействий, используемые при функциональной диагностике: а) физическая нагрузка, б) изменение положения тела в пространстве, в) натуживание, г) изменение газового состава вдыхаемого воздуха, д) введение медикаментозных средств и др.
Наиболее часто в качестве входного воздействия применяется физическая нагрузка, формы ее выполнения многообразны. Сюда относятся простейшие формы задавания физической нагрузки, не требующие специальной аппаратуры: приседание (проба Мартинэ), подскоки (проба ГЦИФКа), бег на месте и др.
В некоторых пробах, проводимых вне лабораторий, в качестве нагрузки используется естественный бег (проба с повторными нагрузками). Получили распространение также пробы, в которых в качестве физической нагрузки выполнялось восхождение на ступеньку (или ступеньки) определенной высоты с определенной частотой. При этом в соответствии с законами механики мощность выполненной работы ориентировочно рассчитывается по следующей формуле: N—P-h-f-K, где Р — вес испытуемого, h — высота ступеньки, f — частота восхождений в 1 мин, К — постоянная, учитывающая отрицательную работу — спуск со ступеньки.
Величина К разными авторами принимается разной — от 1,25 до 1,5. Отсутствие единого мнения о величине К несколько затрудняет точный подсчет мощности при использовании теста с применением ступенек. К числу таких проб относятся степ-тесты — Мастера, Гарвардский и т. д.
Наиболее часто нагрузка в тестах задается с помощью вело-эргометров (рис. 26). Велоэргометры —это сложные технические приборы, в которых предусмотрено произвольное изменение сопротивления вращению педалей. Сопротивление вращению педалей задается экспериментатором. Существуют два типа велоэрго-