Тестирование физической способности.

И, наконец, с целью тестирования физической работоспособности спортсменов может использоваться нагрузка с линейно возрастающей мощностью, или, как ее называют, рамповая нагрузка.
Рассмотрим теперь все представленные выше формы «входных» воздействий на организм спортсмена и проанализируем их возможности для объективной спортивно-медицинской оценки функциональных показателей у спортсменов.

 

Наиболее удобной формой выполнения ступенчатой нагрузки является педалирования на велоэргометре с постоянным числом оборотов вращения педалей. В этом случае сразу же после команды о начале работы необходимый уровень интенсивности нагрузки достигается за 2 4 сек. При использовании ступенчатой формы воздействия необходимые показатели деятельного состояния той или иной системы регистрируются непосредственно во время работы. Это требует, естественно, создания помехоустойчивых систем съема информации. Наиболее разработанной в этом отношении является регистрация электрокардиограммы.
Для регистрации звуков сердца применяют усовершенствованный микрофон, фиксирующийся с помощью резинового держателя над областью наибольшего «звучания» сердца. Сфигмограмма сонной артерии может быть записана с помощью емкостного датчика, закрепленного на шее мягкой резиновой лентой. В лаборатории кардиологии  разработана методика регистрации сфигмограммы височной артерии. Такая сфигмограмма имеет минимальные помехи и наиболее удобна при проведении спортивно-медицинских тестов.
Все перечисленные выше методики регистрируют соответствующие кривые как в покое (сидя на велоэргометре), так и на протяжении всего периода мышечной работы. На основании по циклового обсчета регистрируемых показателей строятся кривые переходных процессов. Поскольку «ручное» построение переходных процессов очень трудоемко, разработана аналоговая машина, осуществляющая автоматически фазовый анализ сердечной деятельности у спортсменов при нагрузке.

При ступенчатых формах воздействия физической нагрузкой кривые переходных процессов могут быть разделены на две зоны, одна из которых характеризует период врабатывания, а другая — период стационарного режима работы систем. Период врабатывания весьма четко подразделяется на две части. Первая из них отличается быстрым изменением кривой переходного процесса в самом начале физической нагрузки — это фаза стартовой реакции системы; вторая —более медленным изменением кривой переходного процесса (фаза начальной стабилизации) .

Если мощность физической нагрузки невысока, то кривая, характеризующая стационарный режим работы системы, имеет горизонтальное направление на графике зависимости того или иного физиологического показателя от времени выполнения ступенчатой нагрузки. В этом случае кривая стационарного режима характеризует собой steady state.

Если же мощность физической нагрузки достаточно высока для данного спортсмена, то величина регистрируемого параметра при стационарном режиме изменяется медленно (например, частота пульса непрерывно растет, хотя величина этого прироста относительно невелика).

Если качество регулирования системы кровообращения или дыхания достаточно высоко, то переходный процесс имеет апериодический вид.
В настоящее время имеются нормальные стандарты, позволяющие определить должные изменения того или иного параметра в процессе адаптации к ступенчатой форме физической нагрузки.
Различия этих типов реакции заключаются в том, что регуляция синусоатриального узла определяется главным образом нервными импульсами. При этом во втором типе реакции наряду с нервными механизмами изменения функции принимают участие механизмы саморегуляции сердечной деятельности.
Если импульсная работа выполняется с определенной последовательностью (так называемая повторная физическая нагрузка), то могут наблюдаться эффекты, зависящие от инерционности. Так, например, по данным Е. Д. Ефимовой, длительность периода изгнания в рабочем цикле увеличивается, а в цикле восстановления, наоборот, уменьшается. Таким образом, наблюдается полное извращение типичных реакций сердечнососудистой системы на нагрузку. Это извращение связано с инерционностью в работе кардиорегуляторов.
Выше уже указывалось, что для воспроизведения синусоидальной формы изменения мощности физической нагрузки, выполняемой на велоэргометре, к последнему необходимо подключить специальное программное устройство. Синусоидальные режимы входных сигналов в теории автоматического регулирования используются для построения так называемых частотных характеристик изучаемых регулируемых систем. Различаются два вида частотных характеристик: амплитудно-частотные и фазово-частотные.

Амплитудно-частотными характеристиками обозначаются кривые изменения амплитуды регистрируемого параметра при изменении частоты колебаний входного сигнала.

Такие характеристики обычно подразделяются на две зоны, первая из которых обозначается как полоса пропускания системы. В этой зоне изменение частоты входных сигналов сколько-нибудь существенно не отражается на амплитуде отклика. Вторая зона обозначается как зона «завала» амплитудно-частотной характеристики. В этой зоне амплитуда отклика, регистрируемая по тому или иному параметру, снижается по мере учащения колебаний входной нагрузки.

Анализ амплитудно-частотных характеристик кардиорегуляторов начал производиться в лаборатории кардиологии (В. Л. Уткин, М. Г. Бершадский, Е. Д. Ефимова). При этом было установлено, что вид амплитудно-частотной характеристики определенным образом зависит от тренируемых спортсменом физических качеств. У спортсменов, тренирующихся на выносливость, амплитудно-частотная характеристика, как правило, располагается выше, чем у представителей скоростно-силовых видов спорта. Из этого следует, что в процессе тренировки выносливости повышается качество регулирования системы кровообращения и дыхания.

Фазово-частотными характеристиками называются кривые, демонстрирующие время запаздывания выходных сигналов по отношению .к входным. Это запаздывание обозначается как фазовый сдвиг. И фазово-частотные характеристики подразделяются на две зоны: полосу пропускания и зону «завала» фазово-частотной характеристики. В зоне «завала» фазово-частотной характеристики фазовый угол прогрессивно увеличивается по мере учащения колебаний входных сигналов.

Изучение фазово-частотных характеристик у спортсменов показало, что они также зависят от направленности тренировочных воздействий. У спортсменов, тренирующихся на выносливость, при тех же частотах входного сигнала фазовые сдвиги выражены значительно меньше, чем у спортсменов скоростно-силовых видов спорта. Таким образом, можно говорить о более высоком качестве регулирования систем кровообращения и дыхания.

Исследование частотных характеристик регуляторов вегетативных функций — дело сравнительно новое, но чрезвычайно перспективное. Этот вопрос все шире начинает разрабатываться спортивной медициной (П. И. Гу минер).

Идею использовать линейно возрастающую по мощности нагрузку для изучения функционального состояния систем организма впервые использовал Мюллер, предложи специальную пробу, в которой исследовалась реакция частоты сердечных сокращений на линейно возрастающее увеличение мощности мышечной работы.

Оценка результатов тестирования по Мюллеру производится путем оценки скорости прироста частоты пульса в зависимости от скорости прироста мощности физической нагрузки. В. С. Павлов показал, что основные параметры кардиодинамики при линейно-возрастающей по мощности нагрузке не всегда изменяются по линейному закону. Вместе с тем эта проба является в достаточной степени информативной. Чем ниже индекс «пульс — нагрузка», тем выше работоспособность спортсмена, и наоборот. На практике линейно-возрастающая нагрузка чаще всего моделируется путем использования ступенчато повышающейся нагрузки с небольшой продолжительностью каждой ступени.