Fizjologiczna kontrola treningu

Do oceny zdolności wysiłkowej, czyli zdolności do wykonywania długiej pracy przy zachowaniu homeostazy i zdolności do restytucji po wysiłku, służą liczne testy ergometryczne, w trakcie, których badane są takie parametry fizjologiczne jak; pobór tlenu (VO2), częstość skurczów serca (HR), wentylacja płuc (VE) i biochemiczne, jak stężenie kwasu mlekowego (LA), kinaza kreatynowa (CK).

Oprócz wskaźników fizjologicznych do oceny zdolności wysiłkowej można też wykorzystać fizyczne parametry pracy, które również mogą informować o stanie tej właściwości organizmu.

Efekt bezpośredni może być rejestrowany podczas treningu sport-testerem. Urządzenie to da obraz częstotliwości zmian skurcz serca oraz rytmu skurczu.

Efekt utrwalony można kontrolować poprzez proste testy. Przykładem takiego typu testu jest próba harwardzka. Osoby lepiej przystosowane do wykonywania takiego wysiłku osiągają wyższe wartości wyliczonego wskaźnika. Można także oznaczając spoczynkową częstość skurczów serca i po wykonanej pracy obliczyć współczynnik skuteczności restytucji.

W warunkach laboratoryjnych przy użyciu cykloergometru można zastosować test PWC170. Wskaźnik PWC170 oznacza wielkość obciążenia, wyrażanego w jednostkach mocy [W], przy którym częstość skurczów serca ustala się na poziomie 170/min. Oznaczenie tego wskaźnika dokonuje się graficznie przez ekstrapolację (lub intrapolację) linii prostej wyrażającej zależność moc – HR, do poziomu tętna 170/min na podstawie pomiarów kilku kolejnych obciążeń.

Wykorzystując zależność między intensywnością wysiłku a poborem tlenu i częstością skurczów serca, Ryhming i Astrand w 1954r. opracowali nomogram do określenia (przewidywania) VO2max na podstawie pomiarów HR i mocy, przy wykorzystaniu ergometru rowerowego lub ławki do step-testu. W celu określenia VO2max należy połączyć linią prostą wielkość obciążenia w watach z odpowiadającym poborem tlenu, a następnie z częstością skurczów serca i odczytać wynik na skali wyrażonej w l/min.

Dużą wartość diagnostyczną poziomu przygotowania wydolnościowego ma ocena zdolności wysiłkowych beztlenowo-fosfagenowych. Podstawowym wskaźnikiem w teście Wingate głównie stosowanym w ocenie tej cechy jest wartość mocy maksymalnej. Sam test polega na wykonaniu przez badanego 30-sekundowego wysiłku o największej intensywności na cykloergometrze, przy ustalonej wartości oporu zewnętrznego. Oceny wydolności dokonuje się na podstawie rozwijanej mocy zewnętrznej.

Do badania wydolności beztlenowej fosfagenowej można wykorzystać także test Margarii-Kalamena lub test Bosco. Pierwszy z nich polega na wbieganiu z największą prędkością po schodach. Na podstawie pomiaru czasu pokonania odcinka testowego oraz masy ciała badanego, wyznacza się moc fosfagenową. W drugim zaś największą rozwijaną moc wyznacza się podczas serii wyskoków na platformie dynamograficznej.

Do oceny wydolności w piłce nożnej w naturalnych warunkach można stosować próby terenowe. Na podstawie pokonanego dystansu w określonym czasie (np.test Coopera) lub pomiaru czasu pokonania dystansu specyficznego dla tej dyscypliny, można wnioskować o adaptacji organizmu w procesie treningowym.

 

Przykładowe testy:

Sposoby badania wydolności anaerobowej, badanie potencjału beztlenowego:

By określić wydolność anaerobową dokonuje się pomiarów MMA, wyrażonej relatywnie w stosunku do masy ciała sportowca (Watt/kg masy ciała).

Z punktu widzenia fizyki moc definiuje się jako pracę (W) wykonaną w jednostce czasu (t).

Moc = praca/czas.

Zatem uzyskanie wysokich wielkości mocy wymaga jak największej wykonanej pracy w jak najkrótszym czasie.

Z kolei praca, definiowana jest jako iloczyn siły (F) oraz pokonanej drogi (s).

MMA jest więc dobrym wskaźnikiem służącym do oceny zdolności szybkościowo-siłowych.

F = m · a

Czas jest miernikiem szybkości

Moc określa potencjał siłowy i szybkościowy.

Testy trwają 1-30 sekund i należy w nich wykonać coś jak najszybciej albo jak najbardziej intensywnie.

Pmax = W/t

 

Test Margarii Kalamena

Z nabiegu 6 m (wys. schodów 17,5 cm), mierzony jest czas między 3-cim a 9-tym stopniu za pomocą fotokomórki.

Przykład: zawodnik o masie 70 kg pokonał dystans między 3 a 9 stopniem w 0,5 sekundy

Wykonana praca wynosiła (W = m · a · s):

70 kg · 9,81 m/s2 · (6 stopni · 17,5 cm = 1,05 m) = 721 J

Uzyskana maksymalna moc beztlenowa wynosiła (W/t) – 721/0,5 = 1442 Watt

 

Test Wingate (Bar-Or’a)

Wingate – nazwa instytutu w Izraelu,

Bar-Or – nazwisko naukowca

Obciążenie 7,5 % masy ciała dla m, 6,5 % masy dla kobiet

W trakcie tego testu można określić również szereg innych parametrów

Czas uzyskania MAP

Czas utrzymania MAP

Spadek mocy wraz z czasem

Moc średnią z całego testu

Obecnie wykorzystuje się specjalistyczne oprogramowanie przy pomocy którego uzyskuje się komplet wyników. Moc średnia ocenia potencjał glikolityczny.

czas uzyskania – szybkość startowa (czas reakcji) – powinien być jak najkrótszy

czas utrzymania – wytrzymałość szybkościowa – powinien być jak najdłuższy – podczas treningu powinien ulegać wydłużeniu

spadek mocy – jw.  – powinien być z czasem jak najmniejszy

Współczesne ergometry wyposażone są w mierniki czasu poszczególnych obrotów wykonanych w trakcie próby. Cykloergometry są tak skalibrowane, by po jednym pełnym obrocie pedałami pokonana droga przez koło wynosiła 6 metrów

Test Vandewalle’a i wsp.

Aktualne wyniki badań wskazują że maksymalna moc beztlenowa uzyskiwana jest przy większej sile hamującej niż proponowana przez Bar-ora 6,5-7,5% masy ciała.

Najczęściej MAP uzyskiwana jest przy oporze wynoszącym około 10% masy ciała.

Warunkiem uzyskania MAP jest bowiem osiągnięcie optymalnej szybkości skracania włókien mm. a ta zależy od zastosowanej siły hamującej.

Istnieje zatem konieczność indywidualnego doboru odpowiedniej siły hamującej dla każdego badanego.

Problem ten rozwiązuje test zaproponowany przez Vandewalle’a i wsp.

Wingate daje te same obciążenie wszystkim.

Vandewalle’a indywidualnie dobiera odpowiednią siłę hamującą.

Do oceny postępu zawodnika wystarczy stosować test Wingate.

 

Test Vandewalle’a

Test ten niweluje problem uzyskiwania różnych wielkości mocy w zależności od zastosowanej siły oporu i pozwala na określenie maksymalnej mocy beztlenowej dla badanej osoby.

W teście tym wykorzystuje się dwie zależności:

Prostoliniową zależność między rytmem pedałowania a siłą oporu (im mniejszy opór tym większa możliwa częstotliwości pedałowania).

Paraboliczna zależność między generowaną mocą a zastosowaną siłę oporu

Wykazano że optymalna siła oporu do uzyskania MAP wynosi 50% oporu granicznego, tzn. takiego przy którym badana osoba nie jest już wstanie wykonać obrotu pedałami.

Optymalny rytm podczas testu na cykloergometrze do badania MMA to 100-120 obr/min i dobrane obciążenie w teście Vandewalla umożliwia osiągnięcie tego rytmu.

W celu pomiaru liczby obrotów (rytmu pedałowania) badana osoba wykonuje co najmniej 5 kilkusekundowych wysiłków z coraz większą siłą oporu, przedzielonych kilkuminutową przerwą.

W celu wyliczenia granicznej siły oporu i granicznej liczby obrotów wykorzystuje się metodę regresji liniowej, wykorzystując uzyskane uprzednio wyniki pomiarów rytmu pedałowania przy różnej sile oporu.

Po wyznaczeniu oporu granicznego, badana osoba wykonuje właściwy test z indywidualnie wyznaczoną siłą oporu, wynoszącą 50% oporu granicznego, lub wylicza się MAP na podstawie przedstawionych zależności.

Test Georgescu

Próba polega na wykonaniu serii wyskoków (około 10) o maksymalnej wysokości na platformie mierzącej czas kontaktu z podłożem oraz lotu.

Wyskoki są wykonywane w osi pionowej z minimalnym ugięciem w stawach kolanowych.

W czasie testu mierzony jest czas lotu, czas fazy podporowej (czas kontaktu z podłożem – t), wysokość poszczególnego wyskoku (h).

Maksymalna moc anaerobowa obliczona jest zazwyczaj z trzech, uśrednionych, najwyższych po sobie występujących wyskoków jakie wykonał badany

Wybicie tu następuje za pomocą mięśnia brzuchatego łydki – działają stawy skokowe bo warunkiem jest minimalne ugięcie stawów kolanowych.

Jest to test dla sportów gdzie liczy się skoczność, bardziej miarodajny dla tych dyscyplin niż test Vandewalla.

Testy Vandewalla i Wingate można wykonywać również badając moc kończyn górnych na odpowiednim ergometrze i z odpowiednio dobranym ciężarem.

Istnieją specjalne listwy między którymi rozpostarta jest wiązka lasera – można mierzyć w każdych warunkach – np. kazać zawodnikowi wykonać dwutakt między takimi listwami.

 

Test Bosco

Test ocenia moc anaerobową podczas pionowych wyskoków w górę.

Podobnie jak test Georgescu wykonuje się go na platformie mierzącej czas lotu i czas kontaktu z podłożem.

Ponadto określa się liczbę wykonanych wyskoków w trakcie testu.

Czas trwania testu wynosi od 15 do 60 sekund.

Od badanego zawodnika wymaga się podobnej pozycji w trakcie lotu jak i momentu odbicia: staw kolanowy może być uginany do kąta 90˚ oraz badany przez cały czas próby ma trzymać ręce na biodrach.

Metody oceny i kształtowanie wydolności aerobowej O2:

Maksymalny minutowy pobór tlenu (VO2max) – Jest to największa ilość tlenu jaką może pobrać i zużyć organizm w ciągu jednej minuty podczas maksymalnego wysiłku fizycznego.
Ocena oparta na bezpośrednim poziomie składu powietrza wydychanego podczas wysiłku o wzrastającej intensywności i do odmowy. Warunki:
– wysiłek o wzrastającej intensywności i do odmowy
– znany dla badanego
– duże partie mięśniowe
– minimum 5 min
– parametry potwierdzające pobór VO2 max
Kształtowanie:
– wysiłki długotrwałe na poziomie II progu metabolicznego.
Metody oceny VO2max:
-bezpośrednie (test stopniowany – do odmowy ze wzrastającym obciązeniem, pomiar VO2max)
– pośrednie (szacowanie VO2max, mierzenie HR podczas wysiłków) Test Astranda i Margarii.
Zalety i wady metod bezpośrednich: Zalety – dokładność pomiaru Wady – wymagają drogiej aparatury (analizator gazowy kosztuje 150 000 zł)
Zalety i wady metod pośrednich: Zalety – są łatwe w wykonaniu i tanie, nie wymagają specjalnego sprzętu, nie doprowadzają do skrajnego wyczerpania. Wady- są niedokładne – błąd sięga nawet 15%
NTR: 40-45 ml/kg M, 34-40, TR: 80-90, 60-70

 

 

 

Dodaj komentarz