Функциональные исследования в спортивной медицине

Функциональные исследования в спортивной медицине основаны на сопоставлении физиологических показателей организма в условиях мышечного покоя, дозированных и предельных физических нагрузок, а также в восстановительном периоде.

Понятие аэробной работоспособности широко используется для обозначения предельных возможностей организма к мобилизации наиболее эффективного с физиологической точки зрения окислительного процесса как источника энергообразования. Такой количественной характеристикой является исследование максимального для данного организма уровня потребления кислорода, достигнутого в результате предъявления ему мышечных нагрузок прогрессивно возрастающей мощности. Этот уровень получил наименование максимального потребления кислорода (maxVO₂). Уровень МПК зависит от максимальных возможностей двух функциональных систем:

1) кислородотранспортной, адсорбирующей кислород из окружающего воздуха и транспортирующей его к работающим мышцам и другим активным органам и тканям (система внешнего дыхания, крови и ССС);

2) системой утилизации кислорода, т. е. мышечной системой, экстрагирующей и утилизирующей доставляемый кровью кис- лород (композиция мышц, их структурные и биохимические особенности).

Таким образом, измеряя МПК, мы косвенно оцениваем функциональные возможности всех вышеперечисленных систем во время физической работы. Отсюда и приоритет МПК как показателя физической работоспособности.

Максимальное потребление кислорода изучается с помощью ступенчато повышающихся нагрузок обычно на велоэргометре или тредмиле. Виды физических нагрузок: непрерывная нагрузка равномерной интенсивности; ступенеобразно повышающаяся нагрузка с интервалами отдыха после каждой ступени; непрерывная работа равномерно (или почти равномерно) повышающейся мощности; непрерывная ступенеобразная повышающаяся нагрузка без интервалов отдыха,

Нагрузочное тестирование проводят в присутствии врача, знакомого с основами спортивной кардиологии. Он выбирает величину нагрузки и дает указания для ее прекращения. Средний персонал проводит соответствующие измерения, прикрепляет электроды для регистрации ЭКГ, собирает выдыхаемый воздух, забирает пробы крови и т.д. Тестированию с максимальными нагрузками обязательно должно предшествовать медицинское обследование (анамнез, физикальное исследование, ЭКГ), на основании которого выдается допуск.

Нагрузка повышается вплоть до достижения максимума аэробной мощности (МПК), признаком которого является наличие «плато» на графике функции мощность - потребление кислорода.

Величина МПК выражается в л/мин. Однако, учитывая то обстоятельство, что абсолютные показатели МПК напрямую зависят от массы тела (чем ее больше, тем больше и энергетически активной массы), то для большей точности оценки используются относительные показатели МПК на килограмм массы тела (мл/кг«мин).

Одним из критериев, характеризующих эффективность аэробного обмена, является показатель «критической» мощности или «критической» скорости, т.е. минимальная мощность нагрузки, при которой достигается МПК.

Для установления величины критической мощности (скорости) W_Kp на графике проводится горизонтальная линия, соответствующая величине МПК, до пересечения с наклонной линией экстраполированного участка линейной зависимости функции мощ ность-потребление кислорода. Мощность нагрузки, соответствующая точке пересечения, дает значение W_Kp. Таким образом, величина критической мощности - это наименьшая мощность, при которой возможно зафиксировать МПК. В данной зоне происходит качественные изменения метаболических процессов.

Заслуживает внимания еще один метаболический критерий, получивший за последние годы достаточно широкое применение в физиологии мышечной деятельности, - так называемый анаэробный порог (порог анаэробного обмена - ПАНО). Определение ПАНО заключается в нахождении «критической» зоны мощности, выше которого энергетический запрос уже не может быть обеспечен только аэробным путем

При нагрузках, не превосходящих ПАНО, ExcCO₂ практически не изменяется, оставаясь постоянным в пределах 2 мл/кг«мин. При превышении и ПАНО величины ExcCO₂ обнаруживают экспотенциальное возрастание. Мощность нагрузки, в пределах которой начинает наблюдаться этот процесс, и будет зоной ПАНО для данного индивидуума в данном виде физической деятельности. Показатель ПАНО часто рассчитывается в процентах от значения МПК, и чем значительнее эта величина, тем выше может быть оценена работоспособность спортсмена. У него при большей интенсивности нагрузки включаются анаэробные механизмы энергопродукции с соответствующим закислением внутренней среды и наступлением утомления.

При обследовании некоторых индивидов или популяционных групп следует избегать максимальных нагрузок, учитывая возраст, отклонения в состоянии здоровья или нежелание испытуемых делать максимальные усилия. В таких случаях необходимо прибегать к использованию субмаксимальных тестов, где нагрузка, предъявляемая испытуемому, умерена по своей интенсивности. Достаточно точна и доступна как функциональная проба, оценивающая физическую работоспособность, проба Sjostrand-Wahlund или тест PWC₁₇₀. Он основан на определении мощности мышечной нагрузки, при которой ЧСС могла бы повыситься до 170 уд/мин. PWC означает Physical Working Capacity (в переводе с английского «физическая работоспособность»).

Таким образом ЧСС при мышечной работе может быть использована в качестве надежного критерия физической работоспособности человека. Выбор же ЧСС, равной 170 уд/мин, определяется важным с физиологической точки зрения фактом, что она характеризует оптимальную зону функционирования кардиореспираторной системы при физической нагрузке с максимальными значениями сердечной производительности, а с методической точки зрения - окончанием линейного взаимоотношения между мощностью нагрузки и ЧСС. Дальнейшее учащение сердечных сокращений приводит к снижению ударного объема крови.