CC BY
20
ПОЖАРНАЯ ОХРАНА
Начальник кафедры "Пожарно-строевой подготовки и ГДЗС" Ивановского института ГПС МЧС России
Е. Е. Соколов
УДК 614.842.83054
ИССЛЕДОВАНИЕ ИНФОРМАТИВНОСТИ ТЕСТОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ФИЗИЧЕСКУЮ И ПРОФЕССИОНАЛЬНУЮ ПОДГОТОВЛЕННОСТЬ ПОЖАРНЫХ-ГАЗОДЫМОЗАЩИТНИКОВ В ПРОЦЕССЕ АТТЕСТАЦИИ
Объектом исследования является система профессиональной физической и психической подготовки личного состава государственной противопожарной службы. Характеризуются основные тесты, используемые в процессе подготовки и аттестации газодымозащитников в системе ГПС МЧС России. Актуальность проблематики состоит в информативности тестов, их функциональной значимости и уточнении критериев уровня подготовки. На основе эксперимента в Ивановском институте ГПС МЧС России исследуются взаимосвязи специальных, регламентированных нормативными документами МЧС, тестов и общефизических, принятых за основу в системе физического воспитания. Даны рекомендации по организации тестирования газодымозащитников и получению достоверных сведений о готовности их к выполнению функциональных обязанностей.
В системе аттестации пожарных-газодымоза-щитников используются следующие показатели тестов для определения уровня физической подготовленности для адаптации к работе в сложных условиях внешней среды:
• PWC170, ростовесовой показатель, индекс физического развития (ИФР), сила мышц кости, спины, индекс гарвардского степ-теста (ИГТС) в теплокамере, атакже профессиональные тесты;
• подъем по штурмовой лестнице (4 м) в окно 4-го этажа учебной башни;
• преодоление стометровой полосы препятствий. К этим официальным тестам, включенным в
систему аттестации, добавлены еще пять тестов и один расчетный показатель:
• ростовесовой индекс Кетле;
• бег на 3000 м для определения уровня выносливости;
• подтягивание на перекладине, выполняемое до отказа в спортивной одежде, характеризующее силовые способности верхнего плечевого пояса;
• пятикратный прыжок с места в длину с ноги на ногу в спортивной одежде с целью определения скоростно-силовых способностей мышц нижних конечностей;
• гарвардский степ-тест (ГСТ), выполняемый в комфортных условиях, для определения степени адаптации пожарных к работе в условиях высоких внешних температур;
• разность ИГТС, выполненных в комфортных
условиях и теплокамере.
Таким образом, сумма показателей составляла 14 параметров.
В тестировании приняли участие 75 слушателей 2-го курса Ивановского института ГПС МЧС России.
В процессе тестирования, особенно для показателей PWC170, было обнаружено много артефактов, т.е. характеристик, не свойственных организму человека в норме и возникающих в результате несовершенства методики тестирования или обработки данных. Так, у отдельных испытуемых были зафиксированы показатели PWC170, равные 45, 50, 60 и 70 кгм/мин на 1 кг массы тела. В литературе максимальные показатели PWC170 у выдающихся спортсменов современности зафиксированы в диапазоне 26-30 кгм/мин/кг [1-4]. Поэтому показатели тестов, превышающие 40 кгм/мин/кг были исключены из дальнейшей обработки.
Все 14 показателей были подвергнуты линейному корреляционному анализу для определения информативности тестов, используемых в системе аттестации газодымозащитников. Анализ полученных коэффициентов корреляции профессиональных тестов представлены на рис. 1.
Между тремя специфическими профессиональными тестами существует достаточно сильная связь (р <0,01). При 75 испытуемых значимость коэффициента корреляции составляет 20,234 при
Рис. 1. Корреляционный граф между специфическими профессиональными тестами
Рис. 2. Корреляционный граф между тестами, отражающими весоростовые соотношения
р < 0,05 и 20,308 прир < 0,01. Таким образом, данные тесты высоко информативны для оценки профессиональной физической подготовленности по-жарных-газодымозащитников.
Между двумя тестами, характеризующими физическое развитие (точнее, весоростовые соотношения), также наблюдается значимая положительная связь — р < 0,01 (рис. 2).
Следовательно, в процессе аттестации может использоваться любой из приведенных тестов, так как они эквивалентны, т.е. информативны. В то же время индекс Кетле и ИФР не имели значимых связей с другими тестами (кроме одной отрицательной с бегом на 3000 м, по-видимому, ложной корреляции). Это связано с тем, что данные тесты оценивают физическое развитие не по пропорциональной, а по смешанной 2-шкале, когда слишком большие и слишком малые показатели негативно сказываются на физическом развитии человека, а средние параметры являются оптимальными и зависят от типа телосложения.
Корреляционный анализ эквивалентных тестов, определяющих одно и то же качество — физическую работоспособность человека — дал неоднозначные результаты (рис. 3). Так, тест PWC170 обнаружил лишь одну слабую положительную значимую связь с ИГСТ, проводимого в теплокамере (р < 0,05), и не имел значимых взаимосвязей с ИГСТ, проводимого в комфортных условиях, а также с разностью ИГСТ в комфортных условиях и теплокамере.
ИГСТ в комфортных условиях имел значимую положительную связь с этим же показателем в теп-локамере (р < 0,01).
Разность между ИГСТ в комфортных условиях и теплокамере имела значимые отрицательные связи с этими параметрами (р <0,01), причем чем
Рис. 3. Корреляционный граф эквивалентных тестов, определяющих физическую работоспособность человека
Рис. 4. Корреляционный граф взаимосвязи тестов, определяющих разные силовые способности
выше были показатели ИГСТ, тем меньше была разность между ними, т.е. выше уровень адаптации.
Тот факт, что показатели тестов физической работоспособности PWC170 и ИГСТ в комфортных условиях не имели значимых связей между собой, указывает на низкую информативность используемого в процессе аттестации теста PWC170, проводимого по методике, предлагаемой инструкцией ГПС, значительно отличающейся от авторской. Это объясняется еще и тем, что ГСТ имеет серьезное экспериментальное обоснование информативности, полученное на большом контингенте (8000 студентов), и используется в настоящее время во многих странах мира.
Дальнейший анализ корреляционной матрицы между различными тестами дал следующие результаты.
На рис. 4 представлен корреляционный граф взаимосвязи между собственно силовыми, скоро-стно-силовыми тестами и тестом на силовую выносливость.
Анализ показал, что между силой мышц спины и кисти имеется очень высокая значимая связь (р <0,01).
Между силой мышц спины и кисти, с одной стороны, и пятикратным прыжком с ноги на ногу, с другой, получена значимая отрицательная связь, т.е. чем выше показатели силы, тем ниже результаты в прыжке (р < 0,01). Это можно объяснить следующим. Пятикратный прыжок с места требует достаточно высокой техники выполнения, которой, по-видимому, не владеют большинство испытуе-
мых, так как не сталкивались с данной задачей на занятиях по физической подготовке. В этих условиях указанные показатели теста являются ложными.
В целом отсутствие связей между тестами, определяющими силу мышц спины и кисти, со специфическими тестами и другими показателями указывает на их малую значимость в оценке физической подготовленности.
Тест на силовую выносливость (подтягивание на перекладине) не имел значимых связей с другими силовыми тестами, однако были отмечены значимые связи с тестами, определяющими уровень выносливости (рис. 5).
Количество повторений в подтягивании на перекладине имело положительную значимую связь с ИГСТ в комфортных условиях (р < 0,01) и отрицательную — с разностью между ИГСТ в комфортных условиях и теплокамере (р < 0,05) и результатом бега на 3000 м (р < 0,01). Таким образом, чем больше испытуемые могли подтянуться, тем быстрее они бежали по стадиону и имели меньшую разность при выполнении ГСТ в различных условиях. Следовательно, подтягивание на перекладине имеет хорошую информативность в системе оценки физической подготовленности.
Представляет интерес анализ корреляционных связей каждого из трех специфических профессиональных тестов с тестами, отражающими физическую подготовленность (рис. 6, 7).
Анализ рис. 6 показывает, что подъем по штурмовой лестнице имел значимые положительные связи с двумя другими специфическими тестами (р < 0,01), а также с результатами бега на 3000 м и показателем адаптации — разностью ИГСТ в комфортных условиях и теплокамере, т.е. чем быстрее преодолевался подъем по штурмовой лестнице, тем быстрее бежали испытуемые на 3000 м и имели меньшую разность ИГСТ. Тест на силовую выносливость — подтягивание на перекладине — имел отрицательную связь с подъемом по штурмовой лестнице (р < 0,01): чем большее число раз подтягивались испытуемые, тем быстрее они бежали.
Подъем по выдвижной лестнице Л-60 имел меньшее число значимых связей с двумя другими специфическими тестами (р < 0,01) и бегом на 3000 м (р < 0,05), т.е. чем быстрее осуществлялся подъем по выдвижной лестнице, тем быстрее бежали испытуемые 3000 м.
Показатели преодоление полосы препятствий имели положительные значимые связи с двумя другими специфическими тестами (р < 0,01) и бегом на 3000 м: чем быстрее преодолевалась полоса препятствий, тем быстрее бежали испытуемые 3000 м (р < 0,05).
Рис. 5. Корреляционный граф взаимосвязи тестов, определяющих разные компоненты выносливости (работоспособности)
Рис. 6. Корреляционный граф взаимосвязи между специфическим профессиональными тестами и другими показателями
Рис. 7. Корреляционный граф взаимосвязи между специфическими тестами и бегом на 3000 м
В то же время отрицательная значимая связь обнаружилась с подтягиванием на перекладине (р < 0,05): чем большее число раз испытуемые подтягивались, тем быстрее они преодолевали полосу препятствий (за меньшее время).
Между остальными показателями тестов значимых взаимосвязей не было выявлено.
Таким образом, приведенные выше взаимосвязи подтверждают эмпирическую информативность тестов, дополнительно использованных в исследовании: бега на 3000 м, подтягивания на переклади-
не, разности ИГСТ, выполненного в комфортных условиях и теплокамере.
Изучение информативности тестов (специальных упражнений), применяемых в системе аттестации пожарных, позволяет сделать определенные выводы в отношении эмпирической (критериальной) информативности тестов, рекомендуемых инструкцией ГПС и проводимых в ходе аттестации газодымозащитников.
Необходимую эмпирическую информативность, выраженную значимыми коэффициентами корреляции, а также логическую информативность, основанную на теоретических взглядах, показали все три специфических профессиональных теста: подъем по штурмовой и выдвижной лестницам и преодоление стометровой полосы препятствий.
На эффективность выполнения указанных степ-тестов — специальных профессиональных действий, осуществляемых в процессе ликвидации пожара, влияют высшие уровни выполнения следующих профессионально-прикладных физических упражнений: результат в беге на 3000 м, подтягивание на перекладине и показатель, выраженный разностью ИГСТ, выполняемого в комфортных условиях и теплокамере.
Необходимую эмпирическую и логическую информативность показал ИФР, имеющий статистически значимый коэффициент с эквивалентным индексом Кетле, определяющим весоростовые соотношения и приведенным в медицинской спортивной литературе [5, 6].
Анализ корреляционной матрицы и логический анализ показали, что параметры силы мышц спины и кисти не имеют необходимой информативности по отношению к тестам, определяющим профессиональную физическую подготовленность пожарных.
В то же время, дополнительно введенный тест-подтягивание на перекладине демонстрирует необходимую информативность. Он определяет силовую выносливость и имеет значимые статистические связи с другими тестами, определяющими выносливость и физическую работоспособность: бегом на 3000 м, ГСТ, выполненным в комфортных условиях, и разностью между ИГСТ, осуществленного в различных условиях. Тест-подтягивание может быть рекомендован для аттестации пожарных, к тому же он уже имеет систему оценок, используемых на занятиях по физической культуре.
Введенный дополнительно тест, определяющий скоростно-силовую подготовленность мышц нижних конечностей, — пятикратный прыжок в длину с ноги на ногу — не выявил необходимой информативности. При этом логический анализ показывает, что необходим специальный тест, определяющий скоростно-силовые качества мышц нижних конеч-
ностей (прыжок в длину, тройной с места, пятикратный) при условии обучения пожарных технике соответствующих прыжков.
Особое значение приобретают тесты, определяющие физическую работоспособность пожарных: PWC170 и ГСТ. Специалисты в области физиологии труда, спортивной медицины, подготовки горноспасателей рекомендуют для определения физической работоспособности человека степ-тест, разработанный в лаборатории Гарвардского университета [2, 5, 7, 8]. В нем работоспособность выражается в условных единицах и является реакцией сердечно-сосудистой системы на физическую нагрузку и скорость восстановления. Поэтому недостаточно обоснованным является использование в системе аттестации пожарных двух указанных степ-тестов. Первый из них подвергается критике в медицинской литературе, второй — более методически обоснован и применяется в разных странах при тестировании широкого контингента специалистов. В связи с этим было бы более целесообразным использовать для оценки физической работоспособности газодымозащитников ГСТ.
Литературный анализ показывает, что выполнение ГСТ в теплокамере в боевой одежде является исследованием физической работоспособности испытуемых в затрудненных условиях и практически не может являться критерием степени адаптации пожарных к условиям повышенной внешней температуры.
Для определения адаптации физиологии труда рекомендуется сравнение комфортных условий и термического дискомфорта, выраженных физиологическими критериями и субъективными ощущениями [9]. Физиологические критерии адаптации заключаются в определении реакций организма: потоотделение, ректальная и кожная температуры, ЧСС. Незначительное учащение сердцебиений в процессе нагрузки является следствием главным образом менее значительного повышения ректальной температуры. Изменение сердцебиений определяется разностью частот в течение последних минут работы [9, 10]. Этим условиям полностью удовлетворяет ГСТ, предлагаемый инструкцией ГПС и применяемый в процессе аттестации.
Однако индивидуальным критерием адаптации должна являться не сама величина ИГСТ, а разность между показателями ГСТ, выполненного в комфортных и дискомфортных условиях. Это еще раз указывает на целесообразность замены выполняемого в комфортных условиях теста PWC170 на ГСТ. 170
Разность ИГСТ, выполненного в боевой одежде в комфортных условиях и теплокамере, имеет необ-
ходимую статистическую значимость: с результатами теста — подъем по штурмовой лестнице, подтягивание, а самое главное, с ИГСТ, выполненным в комфортных условиях и теплокамере (р < 0,01). В то же время следует отметить, что пятибалльная таблица оценок ИГСТ была предложена авторами для студентов университетов.
Пожарным-газодымозащитникам требуется более высокий уровень работоспособности. Поэтому, по мнению автора, оценки за выполнение ими своих обязанностей в комфортных условиях должны быть повышены на 10 баллов каждая, что подтверждают и данные тестирования слушателей Ивановского института ГПС МЧС России.
ЛИТЕРАТУРА
1. Белоцерковский 3. Б. Определение физической работоспособности по тесту PWC170 с помощью специфических нагрузок. — М.: ГЦОЛИФК, 1980. — 38 с.
2. Карпман В. Л., Белоцерковский 3. Б., Гудков И. А. Тестирование в спортивной медицине. — М.: Физкультура и спорт, 1988. — 208 с.
3. Разводовский В. С., Андреева С. К., Мазуров И. В. и др. Пути повышения спортивной работоспособности: Технические и военно-прикладные виды спорта. — М.: ДОСААФ, 1982. — 151 с.
4. Смирнов Ю. И. Теория и методика оценки и контроля спортивной подготовленности: Авто-реф. дисс. ... докт. педаг. наук. ГЦОЛИФК. — М., 1991. — 37 с.
5. Медицинский справочник тренера / Сост. В. А. Геселевич. — М.: Физкультура и спорт, 1981.
— 269 с.
6. Упражнения на выносливость — программа здоровья / Пер. с нем. В. Н. Кулакова. — М.: Физкультура и спорт, 1984. — 48 с.
7. Аулик И. В. Как определить тренированность спортсмена. — М.: Физкультура и спорт, 1977.
— 100 с.
8. Брадис С. А. Очерки по физиологии и гигиене труда горноспасателей. — М.: Медицина, 1970.
— 232 с.
9. Метц Б. Температурные условия окружающей среды // Физиология труда, пер. с франц. — М.: Медицина, 1973. - С. 390-436.
10. Моисеева Н. И., Сысуев В. М. Временная среда и биологические ритмы. — Л.: Наука, 1981.
— 126 с.
Поступила в редакцию 12.11.06.
