1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest określenie na podstawie badań eksperymentalnych fizjologicznych wskaźników określających poziom wydolności fizycznej, siły mięśniowej, sprawności oraz aktualnej kondycji fizycznej.

2. Dane pomiarowe, zastosowane wzory oraz wyniki obliczeń.

Kwestionariusz osobowy:

Numer osoby	1	2	3	4	5	6	7
Imię	Martyna	Ala	Justyna	Anita	Sonia	Aga	Paweł
Płeć	kobieta	kobieta	kobieta	kobieta	kobieta	kobieta	mężczyzna
Wzrost	172	170	168	170	169	165	179
Waga	53	80	62	54	80	63	85
Wiek	20	21	20	20	21	20	23
Aktywność fizyczna	dobra	zła	zła	zła	zła	zła	dobra
Palenie papierosów	tak	tak	nie	nie	tak	tak	nie
Rodzaj obuwia	kozaki - niski obcas	półbuty - niski obcas	kozaki - wysoki obcas	kozaki - niski obcas	brak danych	brak danych	adidasy
Lewo / praworęczna	brak danych	brak danych	P	P	P	P	P
Kolor na wykresie	czerwony	niebieski	śliwkowy	zielony	różowy	pomarań-czowy	czarny

1. Badanie wydolności fizycznej na podstawie pomiaru ciśnienia krwi.

Numer osoby		osoba 7			osoba 3			osoba 4
Waga ciężarka [kg]		4			3			2
Ciśnienie krwi badanego skurczowe / rozkurczowe [mm Hg]	początkowe	166	/	95	129	/	82	117	/	78
		po 1 minucie	189	/	101	148	/	79	144	/	78
		po 2 minutach	165	/	103	131	/	69	110	/	65
		po 3 minutach	151	/	99	122	/	68	118	/	70
		po 4 minutach	-			122	/	66	-
	Puls [uderzeń / minutę]	początkowy	84			94			78
		po 1 minucie	129			145			107
		po 2 minutach	118			123			86
		po 3 minutach	115			119			81
		po 4 minutach	-			116			-
	Wartość średnia ciśnienie tętniczego [mm Hg]	początkowe	130,5			105,5			97,5
		po 1 minucie	145			113,5			111
		po 2 minutach	134			100			87,5
		po 3 minutach	125			95			94
		po 4 minutach	-			94			-
Wartość obciążenia względnego		0,0471			0,0484			0,0370
Ocena trudności pracy		średnia			średnia			średnia

Wartość średnią obciążenia tętniczego wyliczono ze wzoru Hickmana - Sawickiego:




gdzie:
C_m - wartość średnia ciśnienia tętniczego [mm Hg],

C_s - wartość ciśnienia skurczowego [mm Hg],

C_r - wartość ciśnienia rozkurczowego [mm Hg].

Wartość obciążenia względnego przyjęto jako:




gdzie:

Q - waga ciężarka [kg],

Q_p0 - waga badanego [kg].

Oceny trudności pracy dokonano na podstawie tabeli zamieszczonej w instrukcji laboratoryjnej. Przyjęto że w każdym z przypadków nastąpił wzrost ciśnienia skurczowego o około 20 od wartości początkowej, natomiast pominięto niewielkie przyrostu ciśnienia rozkurczowego i założono że jest ono równe spoczynkowemu. Takie wartości ciśnienia tętniczego odpowiadają, według tabeli, średniemu stopniowi trudności pracy.

Poniżej zamieszczono wykresy zależności C_m, C_s, C_r od czasu mierzonego od chwili zakończenia wysiłku (dla każdej z badanych osób osobno) oraz wykres zależności wartości C_m zmierzonego bezpośrednio po wysiłku od obciążenia względnego (dla wszystkich badanych osób razem).













2. Statyczne obciążenie mięśni.

Numer osoby	osoba 5	osoba 6
Waga ciężarka [kg]	2
Puls przed eksperymentem Tf0 [uderzeń / 30 sekund]	51	46
Ręka	prawa	lewa
Czas trzymania ciężarka [sekund]	214	152
Puls po eksperymencie Tf1 [uderzeń / 30 sekund]	49	35
Wskaźnik sprawności S1	5,35	4,83
Wskaźnik sprawności S2	-214,00	-27,64
Ręka	lewa	prawa
Czas trzymania ciężarka [sekund]	90	155
Puls po eksperymencie Tf1 [uderzeń / 30 sekund]	39	39
Wskaźnik sprawności S1	2,25	4,92
Wskaźnik sprawności S2	-35,67	-43,43

Wartość wskaźnika sprawności S₁ wyliczono ze wzoru:




gdzie:

Q - waga ciężarka [kg],

Q_p0 - waga badanego [kg],

t - czas trzymania ręki [sekund].

Wartość wskaźnika sprawności S₂ wyliczono ze wzoru:




gdzie:

Q - waga ciężarka [kg],

t - czas trzymania ręki [sekund],

T_f0 - liczba uderzeń pulsu przez 30 sekund przed eksperymentem,

T_f1 - liczba uderzeń pulsu przez 30 sekund po eksperymencie.

Poniżej zamieszczono wykres kolumnowy zależności wskaźnika S₁ od lewej i prawej ręki (dla obu osób).




3. Indeks sprawności fizycznej.

Numer osoby		osoba 1	osoba 2
Wysokość skrzynki [cm]		35
Ilość wykonanych stepów		48	107
Czas stepowania [sekund]		133	300
Pomiar tętna [uderzeń / 30 sekund]	Ct1	47	54
		Ct2	47	47
		Ct3	43	41
Ct1 w zakresie (120-170) [uderzeń / minutę]		nie	tak
Pomiar tętna zaraz po wysiłku [skurczy / minutę]		-	148
Ilość pobieranego tlenu [litrów / minutę]		-	2
Pułap tlenowy [litrów / minutę]		-	2,75
Pułap tlenowy po korekcji [litrów / minutę]		-	2,9
Indeks sprawności IS		49	106
Ocena		zła kondycja	b. dobra kondycja

Indeks sprawności został obliczony wg wzoru:




gdzie:

t - czas trwania ćwiczenia [sekund],

C_t1,2,3 - liczba uderzeń tętna w kolejnych okresach pomiaru [uderzeń / 30 sekund].

Oceny kondycji dokonano na podstawie informacji zawartych w instrukcji laboratoryjnej. Wynika z niej że w przypadku IS < 55 pkt. mamy do czynienia ze złą kondycją, natomiast gdy IS > 90 pkt. wtedy możemy mówić o bardzo dobrej kondycji.

Poniżej umieszczono wykres kolumnowy kondycji badanych osób.




Wartość C_t1 w przypadku osoby numer 2 zawiera się w zakresie 120 - 170 uderzeń na minutę co pozwala wyznaczyć ilość pobieranego tlenu oraz pułap tlenowy na podstawie monogramu Astranda - Ryhminga.


Kolejność postępowania w przypadku wyznaczania pułapu tlenowego:

- przeprowadzić linię poziomą od punktu odpowiadającego masie ciała badanej osoby do osi V_o2,

- uzyskaliśmy wartość odpowiadającą ilości pobieranego tlenu V_o2,

- łączymy punkt V_o2 z punktem odpowiadającym częstości skurczów serca HR badanej osoby,

- w punkcie przecięcia się w/w prostej, na osi V_o2max uzyskujemy wartość pułapu tlenowego.

Uzyskaną wartość mnożymy przez współczynnik korekcyjny zależny od wieku i ostatecznie otrzymujemy końcową wartość pułapu tlenowego dla badanej osoby.

Po przeliczeniu na wymaganą przez prowadzącego jednostkę otrzymujemy wartość pułapu tlenowego na poziomie 34,375 [ml O₂ / minutę · kg masy ciała]

4. Próba Ruffiera.

Numer osoby	osoba 7	osoba 3	osoba 4	osoba 5
Pomiar tętna zaraz przed wysiłkiem P [uderzeń / minutę]	64	124	80	96
Pomiar tętna zaraz po wysiłku P1 [uderzeń / minutę]	88	176	124	156
Pomiar tętna po odpoczynku P2 [uderzeń / minutę]	80	128	88	96
Czy wykonano 30 przysiadów?	tak	tak	tak	tak
Wskaźnik Ruffiera	3,2	22,8	9,2	14,8
Ocena	dobra kondycja	słaba kondycja	średnia kondycja	słaba kondycja

Wartość wskaźnika Ruffiera została wyliczona na podstawie wzoru:




gdzie:

P - tętno spoczynkowe [uderzeń / minutę],

P₁ - tętno bezpośrednio po wysiłku [uderzeń / minutę],

P₂ - tętno po 1 minutowym odpoczynku [uderzeń / minutę].

Oceny kondycji badanej osoby przeprowadzono na podstawie uzyskanych wartości IR oraz danych podanych w instrukcji laboratoryjnej. Wynika z niego że osoby z IR = 0 mają bardzo dobrą kondycję, następnie przedziałami 1 - 5 kondycja dobra, 6 - 10 kondycja średnia i ostatecznie IR > 10 kondycja słaba.

Poniżej zamieszczono wykres kolumnowy poziomu kondycji badanych osób.

Na wykresie osoba numer 7 to mężczyzną, pozostałe osoby biorące udział w tym doświadczeniu to kobiety.




3. Wnioski.
   3.1. Badanie wydolności fizycznej na podstawie pomiaru ciśnienia krwi.

Nie zaobserwowano zmniejszenia się średniego ciśnienia tętniczego podczas wykonywania pracy oraz podczas odpoczynku następował stopniowy spadek co świadczyć może o prawidłowej wydolności układu krążenia.

Określono, dla każdej z badanych osób, że wykonywali pracę o średnim stopniu trudności pomimo że każda z osób miała inną wartość obciążenia względnego co wynikało z różnej wagi badanych osób oraz różnej wagi ciężarka. W przypadku osoby numer 7 można to tłumaczyć iż była innej płci niż pozostałe badane osoby. Natomiast w przypadku dwóch pozostałych kobiet na podobne określenie stopnia trudności może mieć wpływ podobna budowa ciała i dane z kwestionariusza dotyczące kondycji fizycznej. Należy jednak zwrócić uwagę że osoba numer 3 dłużej dochodziła do stanu ciśnienia jakie miała przed eksperymentem.

3.2. Statyczne obciążenie mięśni.

Na podstawie analizy otrzymanych wyników zaobserwowano że po eksperymencie nastąpił spadek pulsu. Tłumaczyć to można że mamy do czynienia ze wzrostem napięcia mięśniowego a nie ogólnym wysiłkiem fizycznym.

Wyraźnie można zauważyć że kolejność obciążania mięśni miała znaczący wpływ na otrzymane wyniki. Osoba która najpierw obciążała prawą rękę miała już dużo gorsze wyniki w przypadku zmiany ręki. W przypadku osoby która zaczynała od ręki lewej oba wyniki są na bardzo zbliżonym poziomie. Obie badane osoby były praworęczne i według kwestionariusza mają podobne cechy fizyczne. Tłumaczyć to można że osoba która zaczynała od prawej ręki, będąc jednocześnie praworęczna, miała większy zapas energii i mogła ją wykorzystać na utrzymanie ciężarka jak najdłużej. Kolejny pomiar dla drugiej ręki wypadł gorzej ze względu na zmęczenie fizyczne. W przypadku osoby która zaczęła od lewej ręki te dwa czynniki się zrównoważyły.


3.3. Indeks sprawności fizycznej.

Otrzymane wyniki wskazują na wyraźną różnicę pomiędzy badanymi osobami. Osoba numer 1 nie ukończyła ćwiczenia, pomimo że według kwestionariusza określa swoją kondycję jako dobrą. Natomiast osoba numer 2 pomimo że określiła się jako osoba o złej kondycji ukończyła eksperyment i dzięki temu udało się określić dla niej wartość pułapu tlenowego. Nie można tutaj porównywać wagi ciała i wysokości badanych osób, gdyż otrzymane wyniki odzwierciedlają nie morfologiczne lecz fizjologiczne właściwości ustroju. Pozostał czynniki zewnętrzne jak rodzaj obuwia były takie same.


3.4. Próba Ruffiera.

Na podstawie wskaźników Ruffiera określono aktualną kondycję badanych osób. W dwóch na cztery przypadki mamy do czynienia ze słabą kondycją, kolejnie mamy jeden wynik średni i jeden dobry. Pokrywa się to z kwestionariuszem osobowym wypełnionym przez osoby badane. Zauważyć można również że mężczyzna biorący udział w eksperymencie cechują się lepszą kondycją a niżeli trzy pozostałem kobiety.

---