Эргометрия
Эргометрия
Источник: "Методы исследования и фармакологической коррекции физической работоспособности человека".
Под ред. академика РАН И.Б. Ушакова Изд.: Медицина, 2007 г.
Виды эргометрии
При определении физической работоспособности нагрузка обычно задается с помощью одного из четырех видов эргометрии:
- без использования специальных приспособлений;
- на «бегушей дорожке» — тредбане (тредмиле);
- с применением разновысоких ступенек;
- на велоэргометрах.
Положительными моментами физических нагрузок без использования специальных приспособлений являются их методическая простота и доступность в выполнении, возможность проведения практически в любых условиях. Они позволяют дифференцировать мышечные усилия по характеру движения на динамические (приседания, подскоки, бег) и статические (удержание позы). Однако, как правило, энергия, затраченная при выполнении дозированной нагрузки таким способом, может значительно отличаться от учтенной. Эти различия усугубляются за счет индивидуальных особенностей исследуемых — массы тела, роста, амплитуды движений, отклонений в методике выполнения нагрузочной пробы.
Применение тредбанов в эргометрии отличается от других дозирующих установок тем, что позволяет максимально приблизить выполнение мышечной работы к естественным условиям. Появляется возможность моделирования с их помощью нагрузочных проб за счет изменения скорости, продолжительности движения ленты тредбана и угла ее наклона. Существуют тредбаны, позволяющие за счет автоматического изменения режима работы поддерживать постоянный заданный уровень функционирования исследуемых систем, что обеспечивает достаточно высокую точность выполнения теста.
Недостатком тредбана остается невозможность точного дозирования проделанной мышечной работы, ее измерения в единых общепринятых единицах мощности.
При функциональных пробах эргометрия выполняется с применением ступенек и велоэргометров синхронно с работой могут учитываться не только ответные реакции организма (ЧСС, изменения АД и т. д.), но и достаточно точное количественное выражение проделанной работы (ее мощность), т. е. становится возможным сопоставление его ответных реакций с объемом и интенсивностью выполненной работы.
В настоящее время наиболее широкое применение нашли разновысокие ступени. Методика исследования физической работоспособности с помощью ступеней проста, посредством их возможно дозирование физических нагрузок в больших пределах, с достаточной точностью. Изготовление ступенек дешево и доступно, не требуются их техническое обслуживание, калибровка, электропитание. Ходьба по ступеням естественна, привычна всем и может быть легко выполнена человеком любого возраста и любого уровня физической подготовки.
Однако не всегда устройства с фиксированной высотой ступеней могут удовлетворять исследователя. Причинами являются индивидуальные особенности обследуемых, а также значительные погрешности в подсчете выполненной работы. Кроме того, отдельные тесты требуют довольно широкого набора высот ступенек.
Во время ходьбы по ступеням могут быть получены электрокардиограммы (ЭКГ) хорошего качества и относительно легко измерено потребление кислорода. Наряду с этим непрерывное шагание и сопутствующие ему движения рук и головы создают трудности при подсчете ЧСС, определении АД и, безусловно, делают невозможным проведение таких сложных диагностических процедур, как катетеризация сердца, измерение сердечного выброса и т. п.
Степ-эргометрия имеет недостаток, связанный с тем, что при расчете проделанной работы (ее мощности) не учитываются усилия, затраченные на сокращение мышц верхних конечностей и туловища. Практика показывает, что в случае субпредельных физических нагрузок испытуемым не удается поддерживать один и тот же заданный ритм восхождений в течение всего исследования.
Наиболее эффективным методом тестирования физической работоспособности человека является тестирование с помощью велоэргометров. При их использовании значительно снижается расход энергии на сокращение мышц верхних конечностей, фиксированных на руле, и туловища, удобно расположенного в седле велоэргометра. Вполне понятно, что и в этом случае определенная энергия затрачивается на поддержание позы, однако по объему она значительно меньше, чем при дозировании нагрузки другими способами, и этим можно вполне пренебречь (неучтенные энерготраты при исследовании на тредбане на 7—15 %, а при ходьбе по ступеням —на 22—30 % больше, чем при исследованиях на велоэргометре).
Все это указывает на то, что определение выполненной работы с помощью велоэргометра является наиболее точным приемом, так как удается регистрировать энергию, затраченную главным образом на сокращение мышц конечностей, т. е. фиксировать именно ту работу, которая выполнена испытуемым.
Недостатками велоэргометрии являются локальное утомление мышц и боли в мышцах нижних конечностей, лимитирующие работу при тяжелых или длительных нагрузках. При интенсивной работе электрическая активность грудной мускулатуры может снизить качество регистрации ЭКГ, что требует применения специальных аппаратных и программных фильтров.
