Cechą każdego organizmu, która określa możliwości wysiłkowe, jego potencjał energetyczny, jest wydolność fizyczna. Cytując Malareckiego, jest to zdolność człowieka do wykonania wysiłku fizycznego przy określonej sprawności fizjologicznych mechanizmów, które zapewniają efektywną i ekonomiczną adaptację ustroju podczas pracy oraz szybki powrót do stanu wyjściowego w czasie wypoczynku (3).
Dobra wydolność to zdrowie
Określając wydolność fizyczną, należy pamiętać, że jest ona jednym ze wskaźników stanu zdrowia. Szczególnie dobrze ocenia sprawność układu krążenia. W wielu badaniach naukowych stwierdza się istotną zależność między wydolnością fizyczną a czynnikami ryzyka choroby niedokrwiennej serca. Wysoki poziom wydolności fizycznej to zwykle niższe ciśnienie krwi, niższa częstość skurczów serca w spoczynku i podczas pracy, niższe stężenia lipidów oraz wyższa pojemność życiowa płuc (2).
Wydolność fizyczna jest uwarunkowana genetycznie w około 80%, w pozostałych 20% podlega wpływom środowiska, w tym również wytrenowaniu. Zależy ona od wielu różnorodnych czynników, które przedstawiono poniżej:
Czynniki determinujące wydolność fizyczną (4):
-
Przemiany energetyczne w ustroju
- procesy tlenowe
- procesy beztlenowe
- rezerwy energetyczne
- Sprawność koordynacyjna nerwowo-mięśniowa wyrażona siłą, szybkością i precyzją ruchów – techniką
- Termoregulacja oraz gospodarka wodno-elektrolitowa
- Właściwości budowy ciała (wysokość, ciężar, rozwój masy mięśniowej, wiek, płeć)
-
Czynniki psychiczne
- predyspozycje osobowościowe
- motywacja
- taktyka
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. pułap tlenowy, pozwalający na ocenę wydolności ogólnej. Stwierdzono, że maksymalny pobór tlenu determinuje zdolność do wykonywania długotrwałych wysiłków. Na podstawie pomiaru VO2max możemy więc ocenić, jakie możliwości wykonywania wysiłków wytrzymałościowych mają nasi klienci w klubie.
[-------]
Ocena wydolności fizycznej
Bezpośredniego pomiaru pułapu tlenowego można dokonać podczas badania w laboratorium fizjologicznym. W tym celu stosuje się test o wzrastającej intensywności, podczas którego przy każdym obciążeniu mierzona jest aktualna częstość skurczów serca oraz pobór tlenu. Próbę tę wykonuje się na rowerze lub bieżni.
- 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 aż do momentu, w którym przy wzroście obciążenia pułap tlenowy już nie rośnie lub badana osoba czuje się wyczerpana. 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 1,4 o co 1-2 minuty (można też zwiększyć odpowiednio szybkość chodu lub biegu). Kryteria osiągnięcia pułapu tlenowego są takie same jak podczas testu na cykloergometrze.
Podczas tak przeprowadzonego testu uzyskujemy wartość VO2max, na podstawie której oceniamy wydolność fizyczną w zależności od płci i wieku badanego.
Ocena wydolności fizycznej [l/min i ml/kg/min] (3)
|
Płeć |
Wiek |
Maksymalne zużycie tlenu |
||||
|
bardzo mała |
mała |
średnia |
wysoka |
bardzo wysoka |
||
|
Kobiety |
20-29 |
≤ 1,69 ≤ 28 |
1,70 – 1,99 29 – 34 |
2,00 – 2,49 35 – 43 |
2,50 – 2,79 44 – 48 |
≥ 2,8 ≥ 49 |
|
30-39 |
≤1,59 ≤27 |
1,60 – 1,89 28 – 33 |
1,90 – 2,39 34 – 41 |
2,40 – 2,69 42 – 47 |
≥ 2,70 ≥ 48 |
|
|
40-49 |
≤1,49 ≤25 |
1,50 – 1,79 26 – 31 |
1,80 – 2,29 32 – 40 |
2,30 – 2,59 41 – 45 |
≥2,60 ≥ 46 |
|
|
50-59 |
≤1,29 ≤21 |
1,30 – 1,59 22 – 28 |
1,62 – 2,09 29 – 36 |
2,10 – 2,39 37 - 41 |
≥ 2,40 ≥ 42 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Mężczyźni |
20-29 |
≤ 2,79 ≤ 38 |
2,80 – 3, 09 39 – 43 |
3,10 – 3,69 44 - 51 |
3,70 – 3,99 52 – 56 |
≥ 4,0 ≥ 57 |
|
30-39 |
≤ 2,49 ≤ 34 |
2,50 – 2,79 35 – 39 |
2,80 – 3,39 40 – 47 |
3,40 – 3,69 48 - 51 |
≥ 3,70 ≥ 52 |
|
|
40-49 |
≤ 2,19 ≤ 30 |
2,20 – 2,49 31 – 35 |
2,50 – 3,09 36 – 43 |
3,10 – 3,39 44 – 47 |
≥ 3,40 ≥ 48 |
|
|
50-59 |
≤ 1,89 ≤ 25 |
1,90 – 2,19 26 – 31 |
2,20 – 2,79 32 – 39 |
2,80 – 3,09 40 – 43 |
≥ 3,10 ≥ 44 |
|
|
60-69 |
≤ 1,59 ≤ 21 |
1,60 – 1,89 22 – 26 |
1,90 – 2,49 27 - 35 |
2,50 – 2,79 36 – 39 |
≥ 2,80 ≥ 40 |
|
- Stosowanie wysiłku maksymalnego, zwłaszcza u osób w średnim lub starszym wieku, jest połączone z ryzykiem. Z tego powodu opracowano pośrednie metody określania wydolności fizycznej, oparte głównie na prostoliniowej zależności między częstością skurczów serca a obciążeniem i pobieraniem tlenu. Dzięki tej zależności można na podstawie częstości skurczów serca przy obciążeniach mniejszych od maksymalnego prognozować VO2max, a tym samym ocenić wydolność fizyczną osoby starszej. Przewidywanie takie ułatwia wykres Astranda-Ryhming. Posługując się nim można określić pułap tlenowy podczas wysiłku na cykloergometrze lub podczas tzw. Step-testu, czyli wchodzenia na stopień. Wysokość stopnia wynosi 33 cm dla kobiet i 40 cm dla mężczyzn, a częstość wchodzenia 22,5 wejść na minutę. Tempo wchodzenia ustala się za pomocą metronomu. Zarówno w przypadku roweru, jak i step-testu czas wysiłku powinien wynosić 5-6 minut, tzn. do stabilizacji częstości skurczów serca.
- Innym wskaźnikiem wydolności fizycznej, który wykorzystuje zależności między częstością skurczów a obciążeniem, jest wskaźnik PWC170. Wartość tego wskaźnika, którą podaje się w jednostkach pracy Watach (W) albo kilogramometrach (kg/m), określa, jaką pracę jesteśmy w stanie wykonać przy tętnie 170 ud/min. Zatem, im większy wskaźnik PWC170, tym wydolność fizyczna większa. Zasada pomiaru w tej próbie polega na określeniu częstości skurczów serca podczas dwóch wysiłków o różnym obciążeniu. W pierwszym wysiłku obciążenie dobieramy tak, aby tętno badanego utrzymywało się w granicach 130 ud/min, w drugim 150 ud/min. Na podstawie wielkości pracy i tętna w tych dwóch wysiłkach, w sposób graficzny lub arytmetyczny, wyznaczamy wskaźnik PWC170. Dla osób w średnim i starszym wieku analogicznymi wskaźnikami są PWC150 i PWC130.
[-------]
Warunki bezpieczeństwa podczas wykonywania testu wg ACSM (1)
- do testu mogą przystąpić tylko osoby zdrowe
- przeprowadzający test powinien odpowiednio wcześniej zapoznać się teoretycznie i praktycznie z próbą wysiłkową
- badanego należy przygotować kondycyjnie oraz zapoznać go z techniką oraz taktyką (np. rozkład sił podczas biegu)
- miejsce testowania powinno spełniać wymogi bezpieczeństwa i higieny, a sprzęt powinien być sprawdzony
- należy maksymalnie zmotywować badanego do wykonania testu
- badany powinien wykonywać próbę wysiłkową w lekkim ubraniu i wygodnym obuwiu
- testy wydolnościowe przeprowadzamy po 30-45 minutowym odpoczynku w pozycji, w 1,5-3 godzin po lekkim posiłku
- testy przeprowadzamy zgodnie z instrukcją, powtarzając je w miarę możliwości w tych samych godzinach i dniach tygodnia, 1-2 dni po treningu
- podczas wykonywania testów u kilku osób zapewniamy im w miarę możliwości takie same warunki
- nie wykonujemy testów przy zbyt niskiej i wysokiej temperaturze, w czasie choroby, po wypiciu alkoholu i wypaleniu papierosa.
Testy w klubie fitness
Ocenę wydolności fizycznej w klubie można wykonać na urządzeniach aerobowych, które mają już zaprogramowane testy fitness. Sprzęt najlepszych marek, jak Technogym, Stair Master, Pretor, Life Fitness, Nautilus oferuje takie dodatkowe funkcje. Najczęściej mamy możliwość wykonania próby wysiłkowej na rowerze, bieżni, maszynie eliptycznej, a nawet stepperze. Testy wysiłkowe proponowane przez producentów sprzętu cardio są z reguły analogiczne do tych, które wykonuje się w laboratorium fizjologicznym. Poniżej opis wybranych prób.
Test submaksymalny
Można go wykonać na bieżni, rowerze, maszynie eliptycznej i stepperze. Przed rozpoczęciem testu programujemy: wiek, masę ciała, płeć. Tętno ćwiczącego jest monitorowane bezprzewodowo za pomocą sporttestera, zakładanego bezpośrednio na klatkę piersiową. Wyniki testu komputer urządzenia szacuje w oparciu o zależność między obciążeniem bezwzględnym (wyrażonym w watach lub wyrażonym prędkością i pochyleniem) a odpowiadającym temu obciążeniu poziomem względnym tętna, mierzonym w głównej fazie testu. Masa ciała jest brana pod uwagę przy oszacowaniu względnego pochłaniania tlenu VO2max (ml/min/kg).
Test submaksymalny składa się z trzech części:
- faza rozgrzewki – 90 sekund, z obciążeniem 50 Watt lub 50 spm (kroków/min.),
- pierwsza faza testu – około 3 minut wysiłku z obciążeniem dostosowywanym do poziomu tętna (wysiłek przy stałym tętnie),
- druga faza testu – około 4 minut, wysiłek przy stałym tętnie stanowiącym 75% teoretycznego tętna maksymalnego (HRmax).
Obciążenie jest regulowane automatycznie przez komputer i dostosowywane do zmian tętna osoby poddawanej testowi. Na wyświetlaczu komputera możemy odczytać wyrażony liczbowo poziom tętna, który powinien zostać osiągnięty, aktualne tętno, obciążenie wyrażone aktualnym pochyleniem i prędkością, czas od rozpoczęcia próby. Po zakończeniu testu na wyświetlaczu pokazywane są, między innymi, następujące parametry:
- HRmax – teoretyczne tętno maksymalne,
- VO2max (l/min) – bezwzględne szacowane maksymalne pochłanianie tlenu,
- VO2max (ml/min/kg) – względne szacowane maksymalne pochłanianie tlenu (uwzględniające masę ciała)
[-------]
Test fitness max strength
Wykonujemy go na bieżni. Składa się z dwóch części:
- trzystopniowa faza rozgrzewki trwająca 15 minut: 5 minut na poziomie tętna odpowiadającego 65% teoretycznego HRmax, 5 minut na poziomie 70% HRmax, 5 minut na poziomie 75% HRmax,
- druga część to wysiłek o stopniowo wzrastającej trudności, nie jest to wysiłek przy stałym tętnie. Prędkość zmienia się stopniowo co 1 minutę.
Tylko w fazie rozgrzewki obciążenie jest regulowane automatycznie przez komputer i dostosowywane do zmian tętna osoby poddawanej testowi. W fazie głównej testu obciążenie, poprzez zmianę prędkości, wzrasta stopniowo co 1 minutę. Test nie kończy się automatycznie, jego zakończenie następuje po naciśnięciu przycisku STOP.
W klubie fitness możemy proponować ocenę wydolności fizycznej wszystkim zdrowym klubowiczom. Należy dobrać jedynie odpowiedni test pośredni szacujący VO2max i rzetelnie go przeprowadzić, a uzyskany wynik dokładnie omówić osobie badanej.
Literatura:
1. ACSM’s Guidelines for exercise testing and prescription., 5th Edition, A Waverly Company 1995
2. Drabik J. „Aktywność, sprawność i wydolność fizyczna jako mierniki zdrowia człowieka”. Wydawnictwo Uczelniane AWF Gdańska 1997
3. Kozłowski S., Nazar K. „Wprowadzenie do fizjologii klinicznej”. Wyd. Lek. PZWL 1999 Warszawa
4. „Sport dla wszystkich- rekreacja dla każdego” cz. II. TKKF ZG 1995 Warszawa
5. Szopa J., Mleczko E., Żak S. „Podstawy antropomotoryki” PWN Warszawa-Kraków 1996
Katarzyna Sempolska
Body Life 5/2006
