Speed-Design

Jacek Piekarczyk

TEL: 662-877-014

NIP: 651-167-33-93

REGON: 241746690

Dział Speed

Metody oceny poziomu wydolności fizycznej

Do oceny wydolności fizycznej stosowane są różne testy wysiłkowe. Dobór takiego testu powinien wynikać z celu prowadzonych badań i charakteru wysiłku sportowego, w zależności od jego intensywności i czasu trwania. Do najbardziej popularnych prób należy pomiar maksymalnego poboru tlenu (VO2max) – tzw. pułapu tlenowego, pozwalający na ocenę wydolności ogólnej. Na podstawie pomiaru VO2max możemy więc ocenić, jakie możliwości wykonywania wysiłków wytrzymałościowych mają badane osoby czy zawodnicy.

Wyróżniamy bezpośrednie i pośrednie metody oceny wydolności fizycznej. Do bezpośredniego pomiaru pułapu tlenowego zaliczamy testy o wzrastającej intensywności, podczas których przy każdym obciążeniu mierzona jest aktualna częstość skurczów serca oraz pobór tlenu. Próby te wykonuje się na rowerze, bieżni lub przy wykorzystaniu stopnia. Na początku każdej próby wykonywany jest wysiłek o umiarkowanej intensywności, spełniający rolę rozgrzewki.

Test na cykloergometrze rowerowym przeprowadza się według następującego schematu: po rozgrzewce pierwsze obciążenie wynosi 50-75 W u mężczyzn, 25-50 W u kobiet, następnie obciążenie zwiększa się co 1-3 minut o dalsze 25-50 W za pomocą zwiększenia szybkości pedałowania lub oporu pedałowania aż do momentu, w którym przy wzroście obciążenia pułap tlenowy już nie rośnie lub badana osoba przerywa wysiłek w skutek wystąpienia objawów skrajnego zmęczenia. Pomiary minutowego poboru tlenu, wykonywane w okresie poprzedzającym moment wyczerpania umożliwiają określenie wartości VO2max. Dodatkowym wskaźnikiem osiągnięcia pułapu tlenowego jest ustalenie się częstości skurczów serca na poziomie maksymalnym.

Z kolei test na bieżni rozpoczyna się zwykle od chodu z szybkością 4,8-5,0 km/h, po czym kąt nachylenia zwiększa się o 1,4o co 1-2 minuty (można też zwiększyć odpowiednio szybkość chodu lub biegu). Na tych samych zasadach wykonuje się test na stopniu zwiększając szybkość wstępowania na stopień lub jego wysokość. Kryteria osiągnięcia pułapu tlenowego są takie same jak podczas testu na cykloergometrze. Wyniki pomiarów VO2max podczas próby biegowej i próby "stopnia" nie odbiegają w zasadzie od siebie. Porównując jednak wyniki z tych prób z próbą na cykloergometrze to są one wyższe średnio o 5-8%. Przyczyną takiego wyniku jest zaangażowanie mniejszych grup mięśniowych podczas próby rowerowej, a co za tym idzie zapotrzebowanie tlenowe jest również mniejsze.

Nie zawsze mamy jednak możliwość przeprowadzenia testów bezpośrednich, ponieważ wymagają one właściwych urządzeń do tego zajmują dużo czasu i wymagają dużego wkładu pracy. Dlatego istnieje druga grupa testów wydolnościowych opierająca się na pomiarach częstości skurczów serca podczas umiarkowanej pracy fizycznej. Są to próby pośrednie. Aby ustalić u badanego wielkość pułapu tlenowego należy znać jego maksymalną częstość skurczów serca oraz poziom minutowego poboru tlenu.

Pierwszym testem pośrednim jest próba Rhyming- Astrand. Polega ona na wchodzeniu na stopień o wysokości 40cm dla mężczyzn i 33cm dla kobiet w tempie 22,5 wejść na minutę. Test trwa prze 5 min. Po zakończeniu próby mierzymy tętno następnie odczytujemy wartość tętna do masy na monogramie. Posiadając te dane możemy wyznaczyć wartość pułapu tlenowego. Tą samą próbę możemy również wykonać wykorzystując cykloergometr. Wtedy obciążenia wynoszą odpowiednio 900-1200kgm/min dla mężczyzn i 600-900kgm/min dla kobiet i odczytujemy wartość tętna do obciążenia.

Kolejnym testem jest metoda Margarii. Tak jak poprzednio do próby wykorzystujemy stopień o wysokości 40cm, na którym wykonujemy dwa wysiłki trwającym 5 min. Pierwszy o intensywności 15 wejść na minutę drugi 25 wejść na minutę. Między pierwszym a drugim wysiłkiem występuje przerwa 20-30 minut. W ostatnich 10 sekundach każdej próby mierzymy tętno i te wartości nanosimy na monogram. Metoda Margarii jest uznawana za bardziej przydatną i dokładniejszą ze względu na wyznaczanie VO2max na podstawie dwóch zależności VO2 - HR.

Oba wyżej wymienione testy muszą odbywać się w standardowych warunkach tzn. kiedy badany jest zdrowy, wypoczęty, nieprzegrzany i nie odwodniony. Badany nie może przed próba wykonywać cięższej pracy niż wysiłek testowy. Pomieszczenie, w którym odbywa się próba powinno być przewietrzone i nagrzane do temperatury 20°C. Pomimo zachowania jednak wszystkich warunków prawidłowo przeprowadzonego testu badania Rowella i wsp. wykazały, że odchylenia standardowe określonych wielkości VO2max wynoszą od 10% do 15%. Wielkości te, wyznaczone w sposób pośredni, okazują się niższe od tych zmierzonych w sposób bezpośredni.

Oprócz wymienionych metod bezpośrednich i pośrednich istnieje również grupa testów, która określa sprawność samego układu sercowo-naczyniowego jako znaczącego mechanizmu zaopatrywania mięśni w tlen. Są to testy łatwe do wykonania i mogą być stosowane masowo na większych grupach badanych. Do tych prób zaliczamy Step- test Harwardzki, który polega na wchodzeniu na stopień o wysokości 51cm dla mężczyzn i 46cm dla kobiet przez czas 5 minut w takt metronomu. Przyrząd ten "wystukuje" rytm 30 wejść na minutę, nie należy przyspieszać ani zwalniać. Po wykonaniu próby mierzymy tętno trzykrotnie przez 30s w pozycji siedzącej: pierwszy pomiar- tętno od 60s do 90s, drugi pomiar- tętno od 120s do 150s, trzeci pomiar- tętno od 180s do 210s. Następnie obliczamy wskaźnik sprawności fizycznej FI i odnosimy go do norm dla tego testu.

Kolejny test to test Ruffiera, który należy do prób dynamicznych bo stosowany jest w nim wysiłek dynamiczny. Badanemu w pozycji siedzącej mierzymy tętno. Następnie badany wykonuje 30 przysiadów w ciągu jednej minuty zachowując stałe tempo. Bezpośrednio po zakończeniu wysiłku mierzymy tętno oraz po 1 minucie wypoczynku. Obliczamy wskaźnik Ruffiera i również porównujemy wynik z normami dla tego testu. Podobnym testem wykorzystującym wysiłek w formie przysiadów jest próba Marinetta, stosowana w badaniach masowych, polega na pomiarze i ocenie wartości tętna i ciśnienia w spoczynku i po wysiłku. Różnica jest w sposobie wykonywania przysiadów. W tej próbie badany wykonuje 20-40 przysiadów w tempie 1 przysiad na sekundę.

Innym wskaźnikiem wydolności fizycznej, który wykorzystuje zależności między częstością skurczów serca a obciążeniem wysiłkowym, jest wskaźnik PWC170. Wartość tego wskaźnika, którą podaje się w jednostkach pracy Watach (W/kg) albo kilogramometrach (kg/m), określa, jaką pracę można wykonać przy tętnie 170 ud/min. Zatem, im większy wskaźnik PWC170, tym wydolność fizyczna większa. Próbę wykonujemy w warunkach laboratoryjnych przy użyciu cykloergometru. Zasada pomiaru w tej próbie polega na określeniu częstości skurczów serca podczas dwóch wysiłków trwających 5 minut o różnym obciążeniu. W pierwszym wysiłku obciążenie dobieramy tak, aby tętno badanego utrzymywało się w granicach 130 ud/min, w drugim 150 ud/min. Podczas wykonywania próby w zależności od potrzeb i możliwości wysiłki mogą być przedzielone przerwą odpoczynkową ok. 20 min. Jednak najczęściej stosuje się wersję próby bez przerwy między kolejnymi obciążeniami. Następnie na podstawie wielkości pracy i tętna w tych dwóch wysiłkach, w sposób graficzny lub arytmetyczny, wyznaczamy wskaźnik PWC170.

Innym sposobem wyznaczenia wskaźnika PWC170 w kategoriach ilościowych jest obliczenie ilości watów wykonywanej pracy przy tętnie 170 na minutę, przypadającej na kilogram ciężaru ciała. Badani zostają poddani testowi na ergometrze rowerowym ze wzrastającym obciążeniem, co minutę o 25 W, aż do osiągnięcia przez badanego tętna 170 uderzeń na minutę. Obciążenie początkowe wynosi 25 W. Przez cały czas trwania testu kontroluje się na sport-testerze częstość skurczów serca i dla każdego obciążenia odczytuje się wartość tętna. Na podstawie uzyskanego wskaźnika PWC170 można obliczyć wartość VO2max. Ta odmiana testu PWC została wykorzystana w badaniach w tej pracy. Zaletą tego typu testu jest jego prostota w wykonaniu, gdyż nie wymaga specjalistycznych urządzeń. Jest to metoda bezinwazyjna i nie stanowi zagrożenia dla zdrowia badanego. Wysiłek na cykloergometrze angażuje przede wszystkim grupy mięśniowe kończyn dolnych, co w przypadku zawodników piłki nożnej jest jak najbardziej pożądane i korzystne. Ponadto uzyskiwane wartości tętna podczas próby wysiłkowej oscylują wokół wielkości jakie zawodnicy wypracowują podczas meczu.

Biorąc jednak pod uwagę charakterystykę wysiłku piłkarzy nożnych należy też wspomnieć o metodach wyznaczania progu przemian anareobowych, gdyż takie testy były by najbardziej trafne w ocenie wydolności fizycznej piłkarzy. Jak wcześniej wspomnieliśmy wartości tętna osiągane przez zawodników podczas meczu kształtują się w przedziale 160-170 uderzeń/min. Do metod wyznaczania progu przemian beztlenowych zaliczamy metody inwazyjne, które głównie opierają się na pomiarze stężenia mleczanu lub niedoboru zasad buforujących we krwi pod wpływem stopniowo narastającego obciążenia wysiłkowego i metody bezinwazyjne. Druga grupa badań należąca do metod nieinwazyjnych opiera się na rejestrze i obserwacji takich parametrów jak: wentylacji minutowej, produkcji CO2, współczynnika oddechowego RQ, częstości skurczów serca, stężenia jonów Cl- lub Na+ w ślinie czy aktywności elektrycznej mięśni. Większość wymienionych parametrów cechuje nagły, ostry i nieliniowy wzrost, co świadczy o przekroczeniu progu przemian anareobowych.