Основные функциональные пробы с физическими нагрузками

Размещено на http://www.allbest.ru/

Пензенский Государственный Университет

Основные функциональные пробы с физическими нагрузками (комбинированная проба Летунова, велоэргометр, тредбан). Типы реакций сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку (нормотоническая, гипертоническая, гипотоническая, дистоническая, «ступенчатая реакция»)

г. Пенза

Содержание

Введение

1. Функциональная проба и их классификация

2. Типы реакций сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку

Заключение

Литература

летунов сердечный тредбан

Введение

Нередко обследования человека в условиях мышечного покоя бывает достаточно для выявления заболеваний и перенапряжения, определения противопоказаний (постоянных или временных) к занятиям. Однако при оценке функционального состояния пациента такие обследования в большинстве случаев следует рассматривать лишь как фоновые, ибо главный критерий для обоснованных рекомендаций по двигательному режиму и выявления его эффекта - это способность организма наиболее результативно и быстро адаптироваться к повышенным требованиям. Характер реакции на физическую нагрузку нередко служит единственным и наиболее ранним проявлением нарушений функционального состояния и заболеваний. Толерантность к нагрузке служит основным критерием дозирования физических нагрузок в системе подготовки и реабилитации. Что касается квалифицированных спортсменов, достигших высокого уровня тренированности (т.е. на этапе устойчивой долговременной адаптации), то дальнейшие изменения проявляются главным образом и в первую очередь - именно в характере реакции на физическую нагрузку.

Все это обусловливает особое значение функциональных проб в комплексной методике врачебного обследования физкультурников, спортсменов и лиц, занимающихся физической культурой.

1. Функциональная проба и их классификация

Функциональная проба - это нагрузка, задаваемая обследуемому для определения функционального состояния и возможностей какого-либо органа, системы или организма в целом. Используется преимущественно при спортивно-медицинских исследованиях. Нередко термин «функциональная проба с физической нагрузкой» заменяется термином «тестирование». Однако, хотя «проба» и «тест» - это, по существу, синонимы (от англ. teste - проба), все же «тест» - термин в большей степени педагогический и психологический, ибо подразумевает определение работоспособности, уровня развития физических качеств, особенностей личности. Физическая работоспособность тесно связана с путями ее обеспечения, т.е. с реакцией организма на данную работу, но для педагога в процессе тестирования ее определение не обязательно. Для врача же реакция организма на данную работу - показатель функционального состояния. Даже высокие показатели работоспособности при чрезмерном напряжении (а тем более срыве) адаптации не позволяют высоко оценить функциональное состояние обследуемого.

В практике спортивной медицины используются различные функциональные пробы - с переменой положения тела в пространстве, задержкой дыхания на вдохе и выдохе, натуживанием, изменением барометрических условий, пищевыми и фармакологическими нагрузками и др. Но в данном разделе мы коснемся лишь основных проб с физическими нагрузками, обязательных при обследовании занимающихся физическими упражнениями. Эти пробы часто называют пробами сердечно-сосудистой системы, поскольку главным образом используются методы исследования кровообращения и дыхания (частота сердечных сокращений, артериальное давление и пр.), но это не совсем правильно, эти пробы следует рассматривать шире, поскольку они отражают функциональное состояние всего организма.

Классифицировать их можно по разным признакам: по структуре движения (приседания, бег, педалирование и пр.), по мощности работы(умеренная, субмаксимальная, максимальная), по кратности, темпу, сочетанию нагрузок (одно- и двухмоментные, комбинированные, с равномерной и переменной нагрузкой, нагрузкой нарастающей мощности), по соответствию нагрузки направленности двигательной деятельности обследуемого - специфические (например, бег для бегуна, педалирование для велосипедиста, бой с тенью для боксера и т. п.) инеспецифические (с одинаковой нагрузкой при всех видах двигательной деятельности), по используемой аппаратуре («простые и сложные»), повозможности определять функциональные сдвиги во время нагрузки («рабочие») или только в восстановительном периоде («послерабочие») и т.п.

Идеальная проба характеризуется: 1) соответствием заданной работы привычному характеру двигательной деятельности обследуемого и тем, что не требуется освоения специальных навыков; 2) достаточной нагрузкой, вызывающей преимущественно общее, а не локальное утомление, возможностью количественного учета выполненной работы, регистрации «рабочих» и «послерабочих» сдвигов; 3) возможностью применения в динамике без большой затраты времени и большого количества персонала; 4) отсутствием негативного отношения и отрицательных эмоций обследуемого; 5) отсутствием риска и болезненных ощущений.

Для сравнения результатов исследования в динамике важны: 1) стабильность и воспроизводимость (близкие показатели при повторных измерениях, если функциональное состояние обследуемого и условия обследования остаются без существенных изменений); 2) объективность (одинаковые или близкие показатели, полученные разными исследователями); 3) информативность (корреляция с истинной работоспособностью и оценкой функционального состояния в естественных условиях).

Преимущество имеют пробы с достаточной нагрузкой и количественной характеристикой выполненной работы, возможностью фиксации «рабочих» и «послерабочих» сдвигов, позволяющие охарактеризовать аэробную (отражающую транспорт кислорода) и анаэробную (способность работать в бескислородном режиме, т.е. устойчивость к гипоксии) производительность.

Противопоказанием к тестированию является любое острое, подострое заболевание либо обострение хронического, повышение температуры тела, тяжелое общее состояние.

С целью увеличения точности исследования, уменьшения доли субъективизма в оценках, возможности использования проб при массовых обследованиях важно применять современную вычислительную технику с автоматическим анализом результатов.

Для того чтобы результаты были сравнимы при динамическом наблюдении (для слежения за изменениями функционального состояния в процессе тренировки или реабилитации), необходимы одинаковые характер и модель нагрузки, одинаковые (или весьма близкие) условия внешней среды, времени суток, режима дня (сон, питание, физические нагрузки, степень общего утомления и т.п.), предварительный (до исследования) отдых не менее 30 мин, исключение дополнительных воздействий на обследуемого (интеркуррентные заболевания, прием медикаментов, нарушения режима, перевозбуждение и др.). Перечисленные условия полностью относятся и к обследованию в условиях относительного мышечного покоя.

Оценить реакцию испытуемого на нагрузку можно по показателям, отражающим состояние различных физиологических систем. Обязательным является определение вегетативных показателей, поскольку изменение функционального состояния организма больше отражается на менее устойчивом звене моторного акта - вегетативном его обеспечении. Как показали наши специальные исследования, вегетативные показатели при физических нагрузках менее дифференцированы в зависимости от направленности двигательной деятельности и уровня мастерства и больше обусловлены функциональным состоянием к моменту обследования. В первую очередь это относится к сердечнососудистой системе, деятельность которой теснейшим образом связана со всеми функциональными звеньями организма, во многом определяя его жизнедеятельность и механизмы адаптации, и поэтому в значительной степени отражает функциональное состояние организма в целом. Видимо, в связи с этим методы исследования кровообращения в клинике и спортивной медицине разработаны наиболее подробно и широко используются при любом обследовании занимающихся. При пробах с субмаксимальными и максимальными нагрузками на основании данных о газообмене и биохимических показателях оцениваются также обмен, аэробная и анаэробная работоспособность.

При выборе метода исследования определенное значение имеет направленность двигательной деятельности занимающегося и его преимущественное влияние на то или иное функциональное звено организма. Например, при тренировке, характеризующейся преимущественным проявлением выносливости, кроме исследования сердечно-сосудистой системы, обязательно определение показателей, отражающих функцию дыхания, кислородный обмен и состояние внутренней среды организма, при сложнотехнических и координационных видах спорта - состояние центральной нервной системы и анализаторов, при скоростно-силовых видах, а также в процессе реабилитации после травм и заболеваний опорно-двигательного аппарата, после заболеваний сердца - показателей кровоснабжения и сократительной способности миокарда и т.д.

Определение до и после нагрузки частоты и ритма сердечных сокращений, артериального давления, снятие ЭКГ обязательны во всех случаях. Получившую в последнее время широкое распространение (особенно при физиологических и спортивно-педагогических исслдованиях) оценку реакции на нагрузку только по пульсовой ее стоимости (например, в классическом варианте степ-теста и пробы PWC-170) нельзя признать достаточной, поскольку одна и та же ЧСС может отражать разное функциональное состояние обследуемого, например хорошее при сопряженных и неблагоприятное при разнонаправленных изменениях ЧСС и артериального давления. Одновременно с подсчетом пульса измерение артериального давления позволяет судить о взаимосвязи разных компонентов реакции, т.е. о регуляции кровообращения, а электрокардиография - о состоянии миокарда, в наибольшей степени страдающего при чрезмерной нагрузке.

Улучшение функционального состояния проявляется экономизацией реакции при стандартных нагрузках умереной интенсивности: кислородный запрос удовлетворяется при меньшем напряжении обеспечивающих систем, главным образом кровообращения и дыхания. При предельных, выполняемых до отказа нагрузках более тренированный организм способен к большей мобилизации функций, что и обусловливает способность выполнить эту нагрузку, т.е. более высокую работоспособность. При этом сдвиги в дыхании, кровообращении, внутренней среде организма могут быть весьма значительными. Однако способность к максимальной мобилизации функций тренированного организма, установленная еще B.C. Фарфелем в 1949 г., благодаря совершенной регуляции используется рационально - лишь тогда, когда предъявленные требования действительно являются максимальными. Во всех остальных случаях действует основной защитный механизм саморегуляции - тенденция к меньшему отклонению от физиологического равновесия при более целесообразной взаимосвязи сдвигов. С улучшением функционального состояния развивается способность к правильному функционированию в широком диапазоне временного изменения гомеостаза: между экономизацией и максимальной мобилизационной готовностью существует диалектическое единство.

Таким образом, при оценке реакции на физическую нагрузку решающим фактором должна быть не величина сдвигов (конечно, при условии, что они находятся в пределах допустимых физиологических колебаний), а их соотношение и соответствие выполненной работе. Совершенствование условно-рефлекторных связей, установление согласованной работы органов и систем, усиление взаимосвязей между разными звеньями функциональной системы (главным образом двигательных и вегетативных функций) при физических нагрузках - важный критерий оценки реакций.

Функциональный резерв организма тем выше, чем меньше при нагрузке степень напряжения регуляторных механизмов, чем выше экономичность и стабильность функционирования эффекторных органов и физиологических систем организма при определенных (заданных) действиях и чем выше уровень функционирования при экстремальных воздействиях.

П.Е. Гуминер и Р.Е. Мотылянекая (1979) различают три варианта регулирования: 1) относительную стабильность функций в большом диапазоне мощности, что отражает хорошее функциональное состояние, высокий уровень функциональных возможностей организма; 2) снижение показателей при повышении мощности работы, что указывает на ухудшение качества регулирования; 3) повышение сдвигов при увеличении мощности, что свидетельствует о мобилизации резервов в затрудненных условиях.

Важнейший и почти абсолютный показатель при оценке адаптации к нагрузке и тренированности - быстрота восстановления. Даже очень большие сдвиги при быстром восстановлении не могут оцениваться отрицательно.

Применяемые при врачебном обследовании функциональные пробы можно условно разделить на простые и сложные. К простым относятся пробы, выполнение которых не требует специальных приспособлений и большой затраты времени, поэтому применение их доступно в любых условиях (приседания, прыжки, бег на месте). Сложные пробы выполняются с помощью специальных приспособлений и аппаратов (велоэргометр, третбан, гребной станок и пр.).

Простые пробы (Котова - Демина, Белоковского, Серкина - Иониной, Шатохина, комбинированная проба Летунова)

Они делятся на одно- двухмоментные и комбинированные. Первые характеризуются однократной нагрузкой - 20 приседаний, бег на месте в темпе 180 шагов/мин в течение 2 и 3 мин (проба Котова Демина и др.). При двух- и трехмоментных пробах нагрузка выполняется повторно с небольшими интервалами. При этом нагрузки могут быть одинаковыми (например, повторный бег на месте в течение 10 с - проба Белоковского) или различными, как при пробе Серкина и Иониной (поднимание гири, бег на месте в течение 15 с с максимальной интенсивностью и задержкой дыхания), пробе Пашона - Мартине (сочетание ортопробы с 20 приседаниями), пробе Шатохина и соавт. (сочетание ортопробы с Гарвардским степ-тестом и др.).

Невозможность точного учета выполненной работы и сравнительно небольшая нагрузка ограничивают использование этих проб во врачебно-спортивной практике, главным образом при массовых исследованиях, но при соблюдении строго одинаковых условий и они могут дать определенную информацию.

При хорошем функциональном состоянии обследуемого ЧСС после 20 приседаний увеличивается не более чем до 78-110 уд/мин, систолическое артериальное давление - до 120-140 мм рт. ст. при снижении диастолического на 5-10 мм, восстановление до исходных величин происходит за 2-5 мин, при 3-минутном беге на месте ЧСС увеличивается на 50-70% по сравнению с исходным уровнем, систолическое артериальное давление увеличивается на 15-40 мм.рт.ст., а диастолическое уменьшается на 5-20 мм.рт.ст., востановительный период продолжается 3-4 мин. У слаботренированных лиц сдвиги более значительны, восстановление затягивается.

Комбинированная проба Летунова

Из числа относительно простых проб наибольшее распространение во врачебно-спортивной практике получила комбинированная проба Летунова, при которой обследуемый последовательно выполняет три нагрузки: 20 приседаний, бег на месте максимально возможной интенсивности в течение 15 с и бег в темпе 180 шагов/мин в течение 3 мин. Объединение в пробе нагрузок неодинаковой направленности позволяет охарактеризовать адаптацию организма к различным видам работы, что весьма важно для контроля за развитием физических качеств в ходе тренировки. Бег разной интенсивности привычен для любого занимающегося и не требует специального освоения навыка. Нагрузка сравнительно невелика: потребление кислорода даже после самой большой нагрузки увеличивается по сравнению с таковым в покое всего в 8-10 раз (в то время как при нагрузках на уровне МПК - в 15-20 раз), ЧСС - до 130-150 в минуту, систолическое артериальное давление - до 160-180 мм.рт.ст., диастолическое снижается до 50-60 мм.рт.ст. Пробу можно ставить при различной подготовленности обследуемого. Вместе с тем изменения реакции и быстроты восстановления в связи с динамикой функционального состояния в процессе тренировки или оздоровительных занятий достаточно отчетливы.

Оценка реакции на пробу проводится не только по количественным показателям на основании соотношения сдвигов ЧСС и артериального давления и быстроты восстановления. С этой целью СП. Летунов (1937) предложил различать типы реакций.

2. Типы реакций сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку

Значение типов реакции подтверждено с помощью современных методов исследования (Карпман В.Л., 1976; Гуминер П.Н., 1978; Мотылянская Р.Е., 1980; Дембо А.Г., 1980, и др.). Основной недостаток пробы (отсутствие количественных показателей работоспособности) можно в некоторой степени компенсировать характеристикой качества выполнения нагрузки (следить за точным соблюдением заданного темпа, высотой подъема коленей при беге и др.).

Проба особенно ценна при динамических наблюдениях. Появление атипичных реакций у занимающегося, имевшего ранее нормотоническую реакцию, или замедление восстановления указывает на ухудшение функционального состояния. Повышение тренированности проявляется дальнейшим улучшением качества реакции и ускорением восстановления.

Установленные еще в 1951 г. СП. Летуновым и Р.Е. Мотылянской применительно к комбинированной функциональной пробе типы реакции могут использоваться при любой физической нагрузке, поскольку дают дополнительные критерии для оценки реакции.

^ Нормотоническая реакция (умеренное, соответствующее нагрузке сопряженное повышение ЧСС и максимального артериального давления, небольшое снижение минимального, увеличение пульсовой амплитуды и быстрое восстановление) свидетельствует о правильной адаптации к нагрузкам, отражая хорошее функциональное состояние обследуемого. С повышением тренированности реакция экономизируется, восстановление ускоряется.

^ Атипичные реакции (гипер-, гипо- и дистоническая) отражают менее эффективную адаптацию к нагрузкам, что бывает чаще всего при недочетах функционального состояния.

^ Гипертоническая реакция - значительное (до 220 мм.рт.ст. и более) повышение максимального артериального давления при тенденции к повышению минимального и значительном учащении пульса (до 170-180 уд/мин и более). Повышаются все показатели артериального давления (среднее, боковое, конечное), тонус сосудов, периферическое сопротивление. Такая реакция чаще встречается в среднем и пожилом возрасте, в начальных стадиях гипертонической болезни, иногда при физическом перенапряжении.

^ Гипотоническая реакция - незначительное повышение максимального артериального давления при значительном учащении пульса (увеличение минутного объема крови преимущественно за счет ЧСС при небольшом увеличении систолического объема) и замедленном восстановлении - характерна для состояния переутомления и астенизации вследствие перенесенного заболевания или других причин.

Дистоническая реакция - резкое снижение диастолического давления, вплоть до прослушивания так называемого бесконечного тона (ртуть в манометре на нулевом уровне), при значительном повышении систолического артериального давления и учащении сердечных сокращений. Поскольку в первые секунды после нагрузки максимальной интенсивности бесконечный тон прослушивается очень часто, что зависит от нормальных гемодинамических влияний, диагностическое значение такой реакции можно придавать лишь в тех случаях, когда бесконечный тон держится не менее 1-2 мин либо появляется после нагрузок умеренной мощности. Р.Е. Мотылянская (1980) установила связь этого феномена с гиперкинетическим типом кровообращения, одним из причинных механизмов которого может быть и физическое перенапряжение. Дистоническая реакция может наблюдаться также после заболеваний, в отягощенных условиях среды, при нейроциркулярной дистонии. Как один из физиологических вариантов приспособления такая реакция иногда встречается у подростков.

«Ступенчатая реакция». В восстановительном периоде после нагрузки максимальное артериальное давление продолжает повышаться, достигая наибольшего значения на 2-3-й минуте, что обусловлено нарушением регуляции кровообращения и определяется преимущественно после скоростной части пробы, требующей наиболее быстрого включения регуляторных механизмов. Появление такой реакции в процессе тренировки чаще всего указывает на переутомление или недовосстановление, но может наблюдаться и при других состояниях, связанных со снижением функции кровообращения вследствие неспособности к быстрому перераспределению крови при физических нагрузках. Стойкая реакция спортсмена, как правило, отражает индивидуальные особенности адаптации к нагрузкам скоростного характера, что нередко соответствует недостаточно высоким спортивным результатам при скоростных упражнениях.

Однако, поскольку вторичный подъем систолического давления в первые секунды после нагрузки наблюдается нередко и исчезает тем быстрее, чем выше уровень подготовленности, диагностическое значение такая реакция имеет тогда, когда ступенька не менее 10-15 мм.рт.ст. определяется через 40-60 с после нагрузки.

Наиболее важную роль в диагностике играет комбинированная реакция - одновременное наличие признаков различных атипичных реакций при замедленном восстановлении, что четко отражает плохое функциональное состояние и нарушение тренированности.

Значение типов реакции подтверждено с помощью современных методов исследования (Карпман В.Л., 1976; Гу-менер П.Н., 1978; Мотылянская Р.Е., 1980; Дембо А.Г., 1980, и др.). Основной недостаток пробы (отсутствие количественных показателей работоспособности) можно в некоторой степени компенсировать характеристикой качества выполнения нагрузки (следить за точным соблюдением заданного темпа, высотой подъема коленей при беге и др.)

Проба особенно ценна при динамических наблюдениях. Появление атипичных реакций у занимающегося, имевшего ранее нормотоническую реакцию, или замедление восстановления указывает на ухудшение функционального состояния. Повышение тренированности проявляется дальнейшим улучшением качества реакции и ускорением восстановления.

Установленные еще в 1951 г. СП. Летуновым и Р.Е. Мотылянской применительно к комбинированной функциональной пробе типы реакции могут использоваться при любой физической нагрузке, поскольку дают дополнительные критерии для оценки реакции.

Из проб (тестов), позволяющих точно учитывать и количественно оценивать выполненную работу, в практике спортивной медицины и лечебной физкультуры используются преимущественно восхождение на ступеньку (степ-тест), велоэргометрические пробы и пробы на беговой дорожке (третбан). Модели нагрузок могут быть разными.

Заключение

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

По результатам тестирования можно определить функциональное состояние организма в целом, его адаптационные возможности в данный момент.

Функциональные пробы, применяемые в спортивной медицине, могут использоваться при врачебно-педагогических наблюдениях для анализа тренировочного микроцикла. Пробы проводятся ежедневно в одно и то же время, лучше всего утром, до тренировки. В этом случае можно судить о степени восстановления после тренировочных занятий предыдущего дня. С этой целью рекомендуется проводить ортопробу по утрам, подсчитывая пульс в положении лежа (еще до подъема с постели), а затем стоя. При необходимости оценить тренировочный день ортостатическая проба выполняется утром и вечером.

Таким образом, функциональные пробы являются важным критерием для оценки состояния здоровья спортсмена, уровня его функциональной готовности, позволяют врачу при необходимости своевременно принять меры при отклонении в состоянии здоровья спортсмена.

Литература

1. Макарова Г.А. Спортивная медицина: Учебник. - М.: Советский спорт, 2005. - 480 с.

2. Бровкина И.Л. Функциональные пробы в практике спортивной медицины и лечебной физкультуры: Учебное пособие. М.: Советский спорт, 2003. - 44 с.

3. Аулик И.В. Определение физической работоспособности в клинике и спорте. - М.: Медицина, 1990. - 115 с.

4. Спортивная медицина: учеб. пособие / под ред. В.А. Епифанова, 2006. - 335 с.

5. Граевская Н.Л., Долматова Т.И. Спортивная медицина: Курс лекций и практических занятий. Учебное пособие.- М.:Советский спорт, 2004.

Размещено на Allbest.ru