Тест Астранда — определение МПК (VO₂max) и онлайн-расчёт
Косвенная оценка аэробной работоспособности — максимального потребления кислорода (МПК) по частоте сердечных сокращений при субмаксимальной нагрузке.
- Полное название
- Тест Астранда-Рюминг — непрямое определение максимального потребления кислорода (МПК / VO₂max) по номограмме
- Авторы
- P.-O. Åstrand, I. Ryhming, 1954
- Назначение
- Косвенная оценка аэробной работоспособности — максимального потребления кислорода (МПК) по частоте сердечных сокращений при субмаксимальной нагрузке.
Ссылка для списка литературы (ГОСТ)
Тест Астранда-Рюминг — непрямое определение максимального потребления кислорода (МПК / VO₂max) по номограмме : описание, ключи и онлайн-расчёт. — Текст : электронный // StatBlank : [сайт]. — URL: https://statblank.com/metodiki/test-astranda (дата обращения: ДД.ММ.ГГГГ).
Дата обращения подставлена сегодняшняя. Добавьте источник в список литературы.
Тест Астранда-Рюминг — непрямой (расчётный) метод определения максимального потребления кислорода (МПК, VO₂max). Испытуемый выполняет одну субмаксимальную нагрузку на велоэргометре в течение 6 минут при ЧСС примерно 120–170 уд/мин, после чего по установившейся ЧСС и мощности работы по номограмме Астранда определяют МПК. Полученную величину умножают на возрастной поправочный коэффициент. Калькулятор обрабатывает рассчитанный показатель МПК «до/после» и оформляет таблицу для диплома.
В основе метода лежит линейная зависимость между ЧСС и потреблением кислорода в диапазоне субмаксимальных нагрузок. Поэтому, измерив ЧСС при известной мощности работы, можно экстраполировать (предсказать) величину МПК, не доводя испытуемого до отказа. Это делает тест безопасным и доступным: не нужны газоанализатор и предельная нагрузка, достаточно велоэргометра (или степ-теста), секундомера и пульсометра.
Тест даёт два показателя: абсолютное МПК (л/мин) и относительное МПК (мл/мин/кг — абсолютное, делённое на массу тела). Для оценки аэробных возможностей и сравнения людей разной массы используют именно относительное МПК. Точность непрямого метода — в пределах 10–15 % от прямого измерения.
В дипломных работах тест Астранда применяют, чтобы оценить динамику аэробной работоспособности «до/после» тренировочной программы или сравнить уровень МПК между группами (например, спортсмены и нетренированные, разные виды спорта). Сравнивают, как правило, относительное МПК (мл/мин/кг).
Действия
Онлайн-расчёт и генерация данных
Посчитайте по своим данным или сгенерируйте правдоподобный набор для диплома — с таблицей и экспортом в Word.
Шаг 1. У вас уже есть подсчитанные баллы?
Шкалы методики
Относительное МПК (мл/мин/кг)
Ключевой показатель аэробной работоспособности. Учитывает массу тела, поэтому пригоден для сравнения людей разного веса. Норма у нетренированных взрослых — 38–44 мл/мин/кг, у спортсменов на выносливость — 60–90 мл/мин/кг.
абсолютное МПК × 1000 / масса тела
Абсолютное МПК (л/мин)
Максимальный объём кислорода, потребляемый организмом за минуту. Промежуточная величина, из которой получают относительное МПК.
определяется по номограмме Астранда × возрастной коэффициент
Полный текст методики
Стимульного «текста» у пробы нет — это физиологический тест. Ниже приведена процедура проведения и условия нагрузки.
Шкала ответов: Велоэргометр: 50 об/мин, 6 минут, ЧСС в районе 120–170 уд/мин
- 1.Измерьте массу тела испытуемого и зафиксируйте возраст.
- 2.Проведите разминку 3–5 минут на велоэргометре с малой нагрузкой при частоте педалирования 50 об/мин.
- 3.Установите рабочую нагрузку: мужчины нетренированные — 50–100 Вт, тренированные
- 4.Испытуемый педалирует с постоянной частотой 50 об/мин в течение 6 минут.
- 5.Регистрируйте ЧСС в конце каждой минуты (в последние 15–30 с). Цель — установившаяся ЧСС 120–170 уд/мин.
- 6.Если разница ЧСС между 5-й и 6-й минутами больше 5 уд/мин — продлите нагрузку ещё на минуту до выхода на устойчивое состояние.
- 7.Если ЧСС вышла за нужный диапазон — скорректируйте мощность нагрузки.
- 8.Зафиксируйте установившуюся ЧСС и мощность работы; завершите тест минутой восстановления на малой нагрузке.
- 9.Определите абсолютное МПК по номограмме Астранда (или по формуле), умножьте на возрастной коэффициент.
- 10.Рассчитайте относительное МПК = абсолютное МПК × 1000 / масса тела (мл/мин/кг) и сравните с нормами.
Ключи: как обрабатываются ответы
- 1Шаг 1. Подготовка нагрузки. Испытуемый после 3–5-минутной разминки выполняет на велоэргометре одну непрерывную субмаксимальную нагрузку в течение 6 минут при частоте педалирования 50 об/мин. Мощность подбирают так, чтобы ЧСС установилась в районе 120–170 уд/мин (ориентир — около 75 % от максимальной). Рекомендуемые нагрузки: мужчины нетренированные — 50–100 Вт (300–600 кгм/мин), тренированные — 100–150 Вт (600–900 кгм/мин); женщины нетренированные — 50–75 Вт (300–450 кгм/мин), тренированные — 75–100 Вт (450–600 кгм/мин).
- 2Шаг 2. Измерение ЧСС. ЧСС регистрируют в конце каждой минуты (в последние 15–30 с). Для расчёта берут установившуюся ЧСС последних минут: показатели на 5-й и 6-й минуте должны различаться не более чем на 5 уд/мин (выход на «устойчивое состояние»). Если ЧСС вышла за нужный диапазон, нагрузку корректируют.
- 3Шаг 3. Определение абсолютного МПК по номограмме. На номограмме Астранда соединяют прямой линией две известные точки — установившуюся ЧСС и мощность работы (для велоэргометра — в кгм/мин); точка пересечения линии со средней шкалой даёт абсолютное МПК (л/мин). Альтернативно используют расчётные формулы: для мужчин VO₂max(л/мин) = (0,00212 × N + 0,299) / (0,769 × ЧСС − 48,5) × 100; для женщин VO₂max(л/мин) = (0,00193 × N + 0,326) / (0,769 × ЧСС − 56,1) × 100, где N — мощность в кгм/мин, ЧСС — установившаяся частота пульса. Упрощённый вариант: VO₂max(л/мин) ≈ (1,61 × N(Вт) + 1,08) / (ЧСС − 60).
- 4Шаг 4. Возрастная поправка. Номограмма откалибрована для возраста 25 лет. Найденное МПК умножают на возрастной поправочный коэффициент: 15 лет — 1,10; 25 лет — 1,00; 35 лет — 0,87; 40 лет — 0,83; 45 лет — 0,78; 50 лет — 0,75; 55 лет — 0,71; 60 лет — 0,68; 65 лет — 0,65.
- 5Шаг 5. Относительное МПК. Относительное МПК = абсолютное МПК (л/мин) × 1000 / масса тела (кг), результат в мл/мин/кг. Пример: абсолютное МПК = 2,35 л/мин, масса = 68 кг → 2350 / 68 = 34,6 мл/мин/кг.
- 6Шаг 6. Полный пример. Мужчина 25 лет, масса 70 кг, нагрузка 150 Вт (≈ 900 кгм/мин), установившаяся ЧСС = 156 уд/мин. По формуле: (0,00212 × 900 + 0,299) / (0,769 × 156 − 48,5) × 100 = (1,907 + 0,299) / (119,96 − 48,5) × 100 = 2,206 / 71,46 × 100 ≈ 3,09 л/мин. Возрастной коэффициент для 25 лет = 1,00 → абсолютное МПК ≈ 3,09 л/мин. Относительное МПК = 3090 / 70 ≈ 44,1 мл/мин/кг — средний уровень.
- 7Шаг 7. Оценка. Сравните относительное МПК с нормами по полу и возрасту (таблица в разделе ниже): до 32 — низкий, 38–44 — средний, выше — хороший и высокий (нормы для возраста 20–29 лет; у женщин пороги ниже примерно на 7–10 мл/мин/кг).
Как оценить результат
Средний балл по каждой шкале (от 1 до 7):
< 32 мл/мин/кг
Низкий
32–37 мл/мин/кг
Ниже среднего
38–44 мл/мин/кг
Средний
≥ 45 мл/мин/кг
Высокий
Как обрабатывать математически
Единица измерения
Относительное МПК, мл/мин/кг (абсолютное — л/мин)
Тип шкалы
Метрическая (отношений) → параметрические или ранговые методы
Как описывать
Среднее ± станд. отклонение (M ± σ) или медиана и квартили
Основные критерии
Стьюдент / Вилкоксон / Манна-Уитни
МПК — количественный показатель (шкала отношений). При нормальном распределении применяют параметрические критерии (Стьюдента), иначе — непараметрические (Вилкоксона, Манна-Уитни). Перед выбором критерия проверьте распределение (Шапиро-Уилка).
Пошаговый план расчёта
- 1По номограмме Астранда определите абсолютное МПК (л/мин) по установившейся ЧСС и мощности нагрузки, умножьте на возрастной коэффициент.
- 2Рассчитайте относительное МПК: МПК(мл/мин/кг) = абсолютное МПК(л/мин) × 1000 / масса тела(кг).
- 3Опишите выборку (M ± σ или Me, Q1–Q3), проверьте распределение и выберите критерий по дизайну исследования.
Какой критерий выбрать
Пример обработки результатов
Группа из 8 студентов-спортсменов прошла 8-недельную программу аэробной подготовки. МПК определяли тестом Астранда (относительное МПК, мл/мин/кг) до и после программы. Проверяем, значимо ли вырос показатель.
До: 42,0 38,5 50,2 35,0 44,8 40,1 48,5 37,2
После: 47,5 41,0 54,8 39,5 48,0 45,3 52,2 42,0
- 1Дизайн: одни и те же 8 испытуемых, два замера → связанные выборки. Шкала метрическая, при малой выборке надёжнее ранговый критерий Вилкоксона.
- 2Медиана МПК до: Me = 41,05 мл/мин/кг (средний уровень); после: Me = 46,40 мл/мин/кг (выше среднего). Прирост на ≈ 5,3 мл/мин/кг.
- 3Критерий Вилкоксона: у всех 8 испытуемых наблюдается прирост МПК. T эмп = 0. При n = 8 T крит = 4 (p < 0,05). Поскольку 0 ≤ 4 — рост МПК статистически значим (p < 0,01).
Как оформить это в дипломе
В таблице 1 представлены медиана и квартили относительного МПК до и после программы, а также результат критерия Вилкоксона.
Таблица 1 — Относительное МПК (мл/мин/кг) до и после аэробной программы (n = 8)
| Показатель | Q₂₅ | Me | Q₇₅ | T эмп | T крит | p |
|---|---|---|---|---|---|---|
| МПК отн. | 37,9 | 41,05 | 47,2 | 0 | 4 | < 0,01 |
На рисунке 1 графически представлена динамика медианных значений относительного МПК до и после программы.
Рисунок 1 — Медианы относительного МПК до и после аэробной программы
Медианное значение относительного МПК выросло с 41,05 до 46,40 мл/мин/кг (+5,35 мл/мин/кг) — со среднего уровня до уровня выше среднего. Все 8 испытуемых показали прирост показателя.
Статистическая значимость сдвига оценивалась непараметрическим критерием Вилкоксона. T эмп = 0 при T крит = 4 (n = 8, p = 0,01). Поскольку T эмп ≤ T крит (0 ≤ 4), рост МПК признаётся статистически значимым (p < 0,01).
Вывод
После аэробной программы относительное МПК значимо выросло (T эмп = 0, p < 0,01): медиана увеличилась с 41,05 до 46,40 мл/мин/кг — со среднего уровня до уровня выше среднего.
Возрастные поправочные коэффициенты
Номограмма Астранда откалибрована для людей около 25 лет. С возрастом максимальная ЧСС снижается, поэтому найденное по номограмме МПК умножают на поправочный коэффициент:
Возрастные поправочные коэффициенты к номограмме Астранда
| Возраст, лет | Коэффициент |
|---|---|
| 15 | 1,10 |
| 25 | 1,00 |
| 35 | 0,87 |
| 40 | 0,83 |
| 45 | 0,78 |
| 50 | 0,75 |
| 55 | 0,71 |
| 60 | 0,68 |
| 65 | 0,65 |
Для промежуточных возрастов значение коэффициента интерполируют.
Нормы относительного МПК (мл/мин/кг)
Оценочные нормы относительного МПК по возрасту (общая популяция, ориентир для мужчин; у женщин значения примерно на 7–10 мл/мин/кг ниже):
Уровни относительного МПК по возрасту (мл/мин/кг)
| Уровень | 20–29 | 30–39 | 40–49 | 50–59 | 60–69 |
|---|---|---|---|---|---|
| Низкий | < 32 | < 30 | < 27 | < 23 | < 20 |
| Ниже среднего | 32–37 | 30–35 | 27–31 | 23–28 | 20–26 |
| Средний | 38–44 | 36–42 | 32–39 | 29–36 | 27–32 |
| Выше среднего | 45–52 | 43–50 | 40–47 | 37–45 | 33–43 |
| Высокий | > 52 | > 50 | > 47 | > 45 | > 43 |
Минимально безопасный уровень МПК — 42 мл/мин/кг для мужчин и 35 мл/мин/кг для женщин. У спортсменов на выносливость МПК достигает 60–90 мл/мин/кг.
Степ-тест как вариант нагрузки
Вместо велоэргометра нагрузку можно задавать восхождением на ступеньку: для женщин — высота 33 см, для мужчин — 40 см, темп 22,5 восхождения в минуту в течение 5 минут под метроном. ЧСС измеряют в конце нагрузки, далее расчёт МПК идёт по той же номограмме (по варианту для степ-теста).