Динамометр служит для измерения показателей силы кисти. Как и что измеряет динамометр? Выясняем вместе. Для чего необходимо знать силовые показатели

Динамометрия - это измерение силы мышц. Напряжение, развиваемое той или иной группой мышц, является функциональной характеристикой двигательного анализатора и рассматривается как показатель общего физического развития. При исследовании силы мышечного напряжения выделяют показатели силы рук, ног, пальцев и становой силы (т. е. силы мышц, разгибающих туловище в тазобедренных суставах) и т. д. В психофизиологии чаще всего применяется измерение силы кисти и становой силы. Исследование выносливости при статических мышечных напряжениях представляет особый интерес в связи с тем, что присутствует во всякой мышечной деятельности и занимает в ней довольно большое место. Для оценки статической мышечной выносливости используется специальный вариант динамометрической методики. В процессе измерения силы мышечного напряжения расчитывают коэффициент асимметрии (КА). В общей форме его величину определяют по следующей формуле:

Где Vпр - показатель правой руки, кг; Vл - показатель левой руки, кг.

В практике метод определения мышечной силы кисти применяют как тест для установления уровня общего физического развития человека. С этой целью производят замеры мышечной силы обеих рук до и после работы. Сопоставление соотношения мышечной силы правой и левой рук до и после рабочей нагрузки свидетельствует об изменении вовлеченности билатерального регулирования в организме человека под воздействием нагрузки.

Среднестатистические показатели силы (в килограммах) кистей и становой силы для студенческой возрастной группы приведены в таблице 3.

Таблица 3. Среднестатистические показатели силы кистей рук и становой силы для студенческой возрастной группы, кг.

Для измерения мышечной силы рук и становой силы используется ручной пружинный динамометр Колена и становой динамометр. При замерах необходимо соблюдение ряда условий и прежде всего постоянство позы человека. При измерении силы кисти респондент сидит на стуле; рука, для которой производят измерения, вытянута вперед, согнута в локтевом суставе; свободная рука на колене.

Ход выполнения задания Инструкция. Сожмите рукой пружину динамометра как можно сильнее.

Замеры повторяют по 3 раза для правой и левой руки, как до, так и после нагрузки. После этого измеряют становую силу также до и после нагрузки.

Инструкция .Встаньте на нижние бранши динамометра.При помощи цепочкиподгоните динамометр по себе, т. е. таким образом, чтобы измеряющая часть прибора находилась на уровне ваших коленных чашечек. Взявшись обеими руками за верхние бранши, потяните их вверх как можно сильнее, разгибая при этом туловище.

Затем участник эксперимента выполняет 20 приседаний, после чего экспериментатор по 3 раза производит замеры силы каждой руки, становую силу измеряет однократно.

Обработка результатов состоит в следующем:

1) вычислить средние значения (М) силы правой и левой рук;

2) вычислить коэффициент асимметрии (КА) для силы рук по формуле (см. выше) Анализируя полученные данные, сравнить их со среднестатистическими значениями.

С возрастными стандартами показателей мышечной силы, опубликованными разными авторами, можно ознакомиться в «Практикуме по возрастной психологии» под редакцией

Л.А. Головей, Е.Ф. Рыбалко .

Динамометрами измеряют кистевой мышечный тонус у детей и взрослых с целью определения общей работоспособности и силы человека, а также для отслеживания в динамике процесса восстановления после перенесенных травм, в процессе подготовки спортсменов, для проведения динамометрии во время диспансеризации населения. Современные приборы показывают силу в деканьютонах (даН). Эта единица является аналогом килограмм-силы (кгс).

Принцип работы динамометра

Работа динамометра основывается на законе физике, согласно которому деформация, возникающая в пружине или ином упругом теле, прямо пропорциональна приложенному к телу усилию (напряжению). Данный закон носит имя Гука – английского учёного, жившего в 17 веке.

Закон Гука говорит о том, что в ответ на деформацию какого-либо тела появляется сила, стремящаяся вернуть начальную форму и исходный размер данного тела. Она называется силой упругости.

Простейший динамометр представляет собой совокупность двух устройств – силового и отсчетного!

Усилие, которое прикладывается к прибору, является деформацией его силового звена. Посредством электрического сигнала (либо механического) деформация передается на отсчётное звено, которое может быть цифровым либо аналоговым.

Единицей измерения прибора является ньютон (Н) – международная единица измерения силы.

Если весы показывают массу тела человека, то по показаниям динамометра можно судить о силе, которую человек прикладывает, деформируя приборную пружину.

Современный прибор для динамометрии — это контрольно-измерительное устройство, которое широко используют в медицине для замера у людей силы растяжения или сжатия, измеряемой в ньютонах, а также момента силы в килограмм-силах.

Конструкция устройства позволяет человеку совершенно самостоятельно измерить свою мышечную силу!

Основные виды динамометров в медицине

Первые динамометрические устройства , представлявшие собой пружинные механизмы, были созданы в середине 18 века. Пружина в них под воздействием груза растягивалась на определенную длину. Деления на шкале, показывающие удлинение пружины, соответствовали массе груза. Спустя некоторое время был изобретен циферблатный прибор с круглой пружиной замкнутого контура. После устройств с механизмами растяжения были изобретены конструкции, работающие при нажиме.

Сегодня существуют динамометры следующих типов:

• Механические.
• Гидравлические.
• Электронные.

Приборы с механическим принципом действия бывают:

• Рычажные.
• Пружинные.

Встречаются модели динамометрических приборов, в которых задействованы сразу два вида силовых устройств!

В медицинской практике чаще всего используются следующие виды приборов :

В электронных конструкциях применяются типы индуктивных, пьезоэлектрических и других датчиков. В процессе деформации датчика сопротивление возрастает — как следствие, меняются токи. В результате, сила давления на датчик оказывается прямо пропорциональной силе передаваемого прибором электрического сигнала.

Электрический динамометр – это высокоточный, небольшой по габаритам и лёгкий по весу прибор!

Чем отличается кистевой или ручной динамометр от станового?

В медицине динамометрические устройства применяются для определения силы, оценки работоспособности и выносливости человеческого организма. С помощью этих несложных приборов можно сделать достаточно точное заключение о состоянии мышц человека.

Для медицинских целей применяются в основном ручные динамометры и становые модели приборов!

Вариант ручного динамометра определяет мышечную силу пальцев рук человека, сжимающего его своей кистью. Отсюда и второе название – кистевой. Данным прибором повсеместно пользуются физиотерапевты, чтобы оценивать в динамике восстановление мышечной силы пациента после перенесенной травмы. Кистевыми динамометрами широко пользуются в экспедиторских и транспортных компаниях при тестировании вновь принятых работников. Их применяют также в правоохранительных органах, МЧС и вооруженных силах, в организациях профессионального спорта и фитнес-клубах.

Сегодня выпускаются ручные приборы механической и электронной модификаций. Точность измерений с их помощью зависит от соблюдения человеком определенных правил при замерах.

Правила эти очень просты и состоят в следующем:

• Вторую, свободную руку надо расслабить и опустить вниз.
• Затем её нужно отвести в сторону и расположить перпендикулярно туловищу.
• Руку с устройством следует вытянуть вперед.
• Сжимать динамометр кистью следует по команде настолько сильно, насколько это возможно.

По данному алгоритму делается измерение силы каждой руки поочередно, несколько раз подряд.

Из полученных результатов для каждой руки выбирается тот, который лучше!

При нарастании мышечной массы в процессе тренировок показатели, полученные с помощью динамометра, улучшаются.

Точные абсолютные показатели получить довольно трудно, так как на них влияет множество субъективных факторов. Поэтому в расчет берётся, как правило, величина относительной силы кистей рук. Для её вычисления измеренную динамометром силу в килограммах умножают на сто, а затем делят на вес тела человека. У людей, не занимающихся профессионально спортом, относительный показатель равен 45-50 единиц для женщин и 60-70 единиц — для мужчин.

С помощью становых динамометров можно протестировать на статическую силу и выносливость все мышцы, сгибающие и разгибающие корпус человека!

Становой прибор похож внешне на ножной эспандер. Его составные части – это рукоятка, подставка под ноги, трос, оснащенный датчиком измерительный прибор и отсчитывающее устройство.

Для измерения мышечной силы человеку нужно:

• Встать обеими ногами на подножку прибора.
• Наклонить корпус вперед, сгибаясь в пояснице.
• Взяться на рукоять динамометра обеими руками.
• Ноги в коленях при этом не сгибать.
• Затем рукоятку прибора нужно потянуть вверх на себя изо всех сил.

Принцип расчета относительных показателей для становых приборов такой же, как и для ручных. Но величины индексов значительно выше. При индексе до 170 единиц становая сила оценивается как низкая. Показатели от 170 до 200 единиц говорят о силе ниже средних значений. Средней считается сила выпрямляющих тело мышц при значениях индекса от двухсот до двухсот тридцати. Индекс от 230 до 260 единиц свидетельствует о значениях выше среднего. А более двухсот шестидесяти – это показатели высокой разгибающей туловище силы.

Для чего нужно знать силовые показатели?

На силу мускулов человека влияют его пол и возраст, вес тела и уровень усталости. Во многом зависит показатель силы от времени суток и типа мышечной тренировки.

Замечено, что в средине дня фиксируется, как правило, максимальное значение данного показателя. А утром и вечером – минимальное.

В то же время нормальная мышечная сила конкретного человека может быть ослаблена в связи с тем, что:

• Он болеет каким-либо заболеванием или испытывает временное недомогание.
• Человек находятся в состоянии депрессии или стресса.
• По ряду причин сбился привычный для его организма режим питания и распорядок дня.

Зачастую данные показатели понижены у лиц пожилого возраста и у людей, не поддерживающих себя в должной физической форме.

Врачи назначают пациентам измерение мускульной силы на динамометре для контроля физического развития как детей и подростков, так и взрослых людей.

При проведении замеров необходимо следить, чтобы в начальном положении стрелка прибора стояла на нулевой отметке!

После замера показания обязательно записываются. Это поможет медикам в дальнейшем оценить изменение состояния здоровья человека за определенный промежуток времени.

Тем, у кого показатели мышечной силы невысоки, врачи рекомендуют занятия приемлемым видом спорта. Ведь физические упражнения делаются не только для наращивания бицепсов. Прежде всего, они укрепляют иммунитет организма, повышают его работоспособность.

Обзор популярных моделей и цен на динамометры медицинских

В России производится несколько разновидностей медицинских динамометрических приборов. Среди них есть механические и электронные модели. Для взрослых и детей выпускаются становые и кистевые устройства разной ценовой категории.

Динамометр кистевой ДК-25, ДК-50, ДК-100, ДК-140

Перечисленные модели относятся к категории пружинных механических приборов. Они предназначаются для измерения мышечной силы у людей разного возраста и состояния здоровья. Устройства для динамометрии нужны в поликлиниках и диспансерах, в санаторно-оздоровительных и клинических учреждениях, в секциях различных видов спорта.

Принцип работы, форма и размер данных моделей мало отличаются между собой. Главная разница — в диапазоне измерений.

Цифры, входящие в наименование прибора, свидетельствуют о верхнем пределе диапазона!

В частности, ДК-25 – это динамометр кистевой, позволяющий измерять силу максимум до 25 деканьютонов. Прибор ДК-140 имеет верхний предел измерений, равный 140 деканьютонам.

Стоимость ручных пружинных моделей составляет от 3100 до 3900 рублей.

Данные модели представляют собой ручные электронные приборы, выпускаемые для измерения кистевой мышечной силы пациентов. Их используют в клиниках, стационарах, реабилитационных центрах, в школьных медицинских кабинетах. Они применяются также в профессиональном и любительском спорте и в физиологической практике.

Прибор ДМЭР-120 выпускается для взрослых людей. При сжатии кистью корпуса динамометра прикладываемая мышечная сила преобразуется в электрический сигнал определенной частоты. Полученные показания проходят обработку в цифровом микропроцессоре. Устройство оснащено жидкокристаллическим табло с индикатором, на который выводится окончательный результат. С его помощью можно производить измерение в пределах от 2 до 120 даН.

Есть вариант исполнения данной модели с индикатором, вынесенным за пределы прибора!

Цена модели составляет порядка четырёх тысяч рублей. Исполнение с выносным индикатором стоит на 500 рублей дороже. Конструкция имеет автономную систему питания от аккумуляторных элементов.

ДМЭР-30 – это детский динамометр. Им измеряют силу мышц рук у детей старшего и среднего возраста.

Ребенку удобно держать в руке данный прибор, так как он имеет корпус небольшого размера!

Кроме того, прибор очень лёгкий — он весит всего 90 гр. Устройство может работать в двух режимах. Обычный режим после измерений нужно отключать вручную. В экономичном

режиме предусмотрено автоматическое самоотключение прибора спустя одну минуту после произведения замера. Максимальный предел измерения в данном приборе составляет 30 даН. Стоимость данной модели — 3400-3600 рублей.

Этот динамометрический прибор имеет диапазон измерения от 20 до 200 даН. Корпус станового измерителя силы выполнен из материала силумина и покрыт лаком. Пружинная часть сделана из никелированной стали.

Устройство определяет статическую выносливость и силу сгибающих и разгибающих мышц корпуса человека!

Прибор оснащен специальным зеркалом, благодаря которому можно видеть показания шкалы во время приложения мышечного усилия.

Становой динамометр используется в кабинетах лечебной физкультуры, в ортопедических и неврологических клиниках, в научно-исследовательских лабораториях и в спорте.

Цена станового динамометрического устройства находится в пределах 9950-12250 руб.

Метод антропометрических исследований широко используют для определения физического развития лиц, занимающихся физкультурой и спортом. Этот метод исследования человеческого тела в основном основан на учете количественных, внешних морфологических показателей. Однако ряд антропометрических исследований (спирометрия, динамометрия) дает представление и о функциях различных систем и органов. В целом показатели физического развития отражают функциональное состояние организма и являются важными для оценки состояния здоровья и работоспособности.

Техника проведения антропометрических исследований не сложна. Обычно их проводят медицинские сестры. Однако, как и всякий другой научный метод исследования,

антропометрия требует навыков и соблюдения определенных условий, которые обеспечивают правильность и точность показателей. Такими основными условиями для проведения всех антропометрических изменений являются:

Выполнение исследований по единой унифицированной методике;

Проведение первичных и повторных исследований одним и тем же лицом и теми же инструментами;

Исследование в одно и то же время дня (лучше всего утром натощак);

Исследуемый должен быть без одежды и обуви (допускают только трусы).

Определение веса. Взвешивание проводят на обычных десятичных медицинских весах, которые перед употреблением должны быть выверены и отрегулированы. Площадка весов должна быть точно горизонтальна полу (это проверяют по отвесу или водяному «глазку», установленным на весах). Весы должны быть чувствительны к весу 100 г. Проверяют правильность весов путем периодического взвешивания клейменных гирь (не менее 30 кг). Исследуемый должен стоять неподвижно на середине площадки весов. На площадке целесообразно отметить краской следы ног, куда должен становиться исследуемый.

Измерение роста. Рост измеряют обычным станковым деревянным ростомером или металлическим антропометром системы Мартина.

Измерение роста стоя при помощи деревянного ростомера производят следующим образом: исследуемый становится на площадку ростомера спиной к стойке со шкалой и касается ее тремя точками - пятками, ягодицами и межлопаточным пространством. Голова не должна касаться ростомера 1, а должна быть слегка наклонена так, чтобы верхний край наружного слухового прохода и нижний край глазницы располагались по одной линии, параллельной полу.

Измеряющий становится сбоку от исследуемого и опускает на его голову планшетку, скользящую по сантиметровой шкале. Отсчет проводят по нижнему краю планшетки. Нужно следить, чтобы исследуемый стоял без напряжения; у женщин с высокой прической волосы при измерении должны быть распущены.

Измерение роста в положении сидя проводят тем же деревянным ростомером, имеющим откидную скамеечку, закрепленную на расстоянии 40 см от пола. Измерение производят следующим образом: исследуемый глубже садится на скамейку спиной к стойке ростомера,

Касание головой ростомера возможно при долихоцефалической форме черепа у исследуемого.

Измерение роста антропометром . Металлический антропометр Мартина состоит из 4 складывающихся полых металлических стержней. По стержню, на который нанесены деления с точностью до 1 мм, скользит муфточка с вырезом. На верхнем конце антропометра неподвижно прикреплена вторая муфта с измерительной линейкой. Верхним стержнем антропометра можно пользоваться отдельно как циркулем для определения ширины частей тела. Весь прибор можно разбирать на части и убирать в футляр, легко перевозить н переносить, в чем большое удобство пользования антропометром.

Измерение окружности грудной клетки . Его проводят прорезиненной сантиметровой лентой в трех положениях: з состоянии покоя, при полном вдохе и максимальном выдохе. Разница между величиной вдоха и выхода называется экскурсией грудной клетки; это важный показатель состояния функции дыхания.

Методика исследования окружности грудной клетки. Исследуемому предлагают развести руки в стороны. Сантиметровую ленту накладывают так. чтобы сзади она проходила под нижними углами лопаток, а спереди у мужчин и детей обоего пола до 12- 13 лет - по нижнему сегменту соска, у женщин - над молочной железой по месту прикрепления IV ребра к грудине; после наложения ленты исследуемый опускает руки. Следует проверить, правильно ли наложена лента. Для удобства рекомендуется проводить исследование перед зеркалом, к которому исследуемый повернут спиной. В зеркале видно, правильно ли сзади наложена лента.

Окружность грудной клетки в спокойном состоянии у взрослых мужчин равна 88-92 см, у женщин 83-85 см. Экскурсия грудной клетки в зависимости от роста исследуемого и объема грудной клетки равна у взрослых мужчин 6-8 см, у женщин 3-б см.

В результате регулярных занятий физическими упражнениями, особенно спортом, экскурсия грудной клетки может значительно увеличиться и достигать 12-15 см.

Спирометрия - метод, при помощи которого определяют жизненную емкость легких. Измерение проводят водяным спирометром, который состоит из двух полых металлических цилиндров, вставленных один в другой. Емкость спирометра обычно 7 л.

Методика исследования. Исследуемый становится лицом к спирометру, берет мундштук с резиновой трубкой в руки. Затем, сделав предварительно 1-2 вдоха и выдоха, быстро набирает максимальное количество воздуха и плавно выдувает его в мунднос. Исследование проводят три раза подряд; отмечают лучший результат. При этом каждый исследуемый должен пользоваться индивидуальным стеклянным мундштуком. После использования мундштуки кипятят.

Спирометрия является хорошим методом определения функции дыхательного аппарата. По показателям спирометрии можно до известной степени судить и о функции сердечно-сосудистой системы.

С возрастом показатели жизненной емкости легких меняются.

Средние показатели жизненной емкости легких для взрослого мужчины составляют 3500-4000 см3, для женщин - 2500-3000 см3.

У спортсменов, особенно у гребцов, лыжников, пловцов, жизненная емкость легких может достигать 5000-6000 см3 и больше.

Величина емкости легких зависит от роста и массы тела, а потому имеет значение определение так называемого жизненного показателя, представляющего собой соотношение между жизненной емкостью легких и весом тела. У взрослого этот показатель не должен быть ниже 60. Нормой для взрослого физкультурника считают показатель 62-68.

Динамометрия - метод, при помощи которого определяют мышечную силу кистей и силу мышц разгибателей спины.

Ручной динамометр представляет собой эллипсоидную стальную пластинку, сжимание которой показывает силу мышц, выраженную в килограммах.

Методика исследования. Динамометр берут в кисть циферблатом внутрь (пуговка обращена к пальцам). Руку вытягивают в сторону и максимально сжимают динамометр. Ручную силу отмечают для каждой кисти отдельно. Исследование для каждой кисти проводят 3 раза

и записывают лучший результат. Средние показатели силы правой кисти для взрослых мужчин 40-45 кг, для женщин - 30-35 кг; средние показатели силы левой кисти обычно на 5-10 кг меньше.

Становую силу исследуют специальным пружинным динамометром. Исследуемый становится на подножку с крюком, на котором закрепляют цепь от динамометра. Становиться следует так, чтобы 2/3 каждой подошвы заходили за металлическую основу (обычно ее вделывают в деревянную платформу). Ноги должны быть выпрямлены и поставлены рядом. Туловище сгибают, цепь закрепляют за крюк так, чтобы рука от прибора находилась на уровне колея. После этого исследуемый, не сгибая рук и ног, медленно разгибается, вытягивая цепь до отказа. Обычно достаточно бывает однократного исследования. Становая сила у взрослых мужчин в среднем равна 130-150 кг, у женщин - 80-90 кг.

Объем антропометрических исследований. При массовых медицинских исследованиях физкультурников обычно ограничиваются определением веса, роста, окружности грудной клетки, жизненной емкости легких, мышечной силы кисти и становой силы.

Для более полного и специального обследования объем исследований может быть расширен и включать в себя определение окружности плеча, предплечья, бедра, голени, живота, шеи и диаметра грудной клетки, передне-заднего ее размера, диаметра таза и т. д. Эти измерения производят при помощи сантиметровой ленты и толстотного циркуля. Большой интерес, в частности, представляет определение пропорций тела. Все эти измерение становой сил. исследования могут значительно расширить наше представление о степени и особенностях физического развития обследуемых спортсменов.

Оценка результатов антропометрических исследований производится методами стандартов, корреляции, профилей, индексов.

Оценка методом стандартов наиболее точная и объективная. Оценку физического развития физкультурников по этому методу проводят путем сравнения (сопоставления) полученных данных со средними - стандартными - величинами, установленными на большом числе обследованных того же пола, возраста и роста.

Путем обработки большого числа (обычно число обследуемых выражается в тысячах) антропометрических исследований методом вариационной статистики определяют среднюю величину-«медиану» (М) и среднее квадратическое отклонение- сигму (±а). Полученные стандартные величины сводят в таблицы оценки физического развития, которыми очень удобно пользоваться. Полученные при измерениях данные сравнивают с соответствующими показателями антропометрических стандартов. Если измеренная величина совпадает с указанной в таблице стандартов или разнится от нее в ту или другую сторону не больше чем на величину показанного здесь же «среднего отклонения» (±1/2о), то оценка может быть признана удовлетворительной. Если полученная величина отличается от средней, указанной в таблице, больше чем на одно среднее квадратическое отклонение, то соответствующий индивидуальный признак следует признать большим или малым в зависимости от того, в какую сторону от средней величины он отклонен. Если же полученная величина отличается от приведенной в таблице средней больше чем на два отклонения (±а), то оценку исследуемого признака считают очень хорошей или очень плохой, что тем самым указывает на крайние вариации.

Следует иметь в виду, что метод стандартов предусматривает обработку материалов, полученных на однородных контингентах обследуемых: студентах, школьниках, рабочих, колхозниках, спортсменах-разрядниках и т. д., проживающих в одинаковых географических и климатических условиях, в том же городе или той же местности.

В настоящее время такого рода таблицы стандартов имеются не только в республиканских научно-исследовательских учреждениях, но и во многих спортивных и других организациях, учебных заведениях. Эти таблицы разработаны силами местных специалистов.

Важно учитывать и время, когда разрабатывали антропометрические стандарты, так как хорошо известно, что физическое состояние населения СССР из года в год улучшается и полученные старые антропометрические стандарты для использования уже не пригодны.

Ниже, только в качестве образца, приводим таблицу оценки показателей физического развития спортсменов.

Некоторые авторы для целей научной обработки материалов и оценки результатов антропометрических исследований считают наиболее рациональным метод корреляции. Он основан на соотношениях отдельных антропометрических показателей, которые вычисляют математически с помощью коэффициента корреляции, им определяют так называемый коэффициент регресии. Последний показывает, на какую величину изменяется один признак при изменении другого на одну единицу. При помощи коэффициента регрессии можно построить шкалу регрессии, т. е. узнать, какими при данном росте должны быть вес, окружность груди и т. д.

Метод профилей основан на вариационно-статистической обработке результатов обследований. Он позволяет полученные данные изобразить графически. Обычно для этой цели заранее заготовлены сетки, на которых нанесены цифровые показатели.

Для примера приводим образец антропометрического профиля. Недостатком этого метода являются затруднения, связанные с изготовлением большого количества сеток и работой по вычерчиванию профилей; поэтому, по-видимому, этот метод в настоящее время мало применяют.

Метод индексов (показателей) представляет собой набор особых формул, при помощи которых можно проводить оценку отдельных атропометрических показателей и их соотношений. Представляет интерес и имеет известное практическое значение ряд показателей.

Росто-весовой показатель характеризует пропорциональный (по отношению к росту) вес тела.

Распространенным и наиболее примитивным является показатель Брока, но которому вес человека должен быть равен его росту без 100 единиц. Эту формулу применяют с поправками Брукша; у людей с ростом от 165 до 170 см следует вычесть 105 единиц, при росте 175-185 см-ПО единиц; этот показатель непригоден в детском и юношеском возрасте.

Другим распространенным показателем является весо-ростовой показатель Кетле, получаемый путем деления веса в граммах на рост в сантиметрах; этот показатель показывает, сколько граммов веса приходится на сантиметр роста (показатель упитанности). В среднем на 1 см роста должно приходиться 400 г веса. Показатель 500 г и выше указывает на признаки ожирения, показатель 300 г и ниже - на понижение питания.

Индекс пропорциональности между ростом и окружностью груди. К наиболее распространенным показателям такого рода относится грудной показатель. Для его вычисления окружность груди в сантиметрах умножают на 100 и делят на рост в сантиметрах; в норме этот индекс равен 50-55. Индекс меньше 50 указывает на узкую, более 50 - на широкую грудь.

Имеет широкое распространение показатель Эрисмана; его определяют путем вычитания из показателя окружности грудной клетки в спокойном состоянии половины роста; в норме окружность грудной клетки должна равняться полуросту.

Если окружность грудной клетки преобладает над половиной роста, этот показатель обозначают знаком плюс, если же окружность грудной клетки отстает от половины роста,- знаком минус. Средние величины этого показателя для хорошо развитого взрослого физкультурника равняются — 5,8, для физкультурницы -3,8 см.

Индекс общего физического развития. Примером такого рода индекса является показатель Пинье. Его вычисляют путем вычитания из показателя роста в сантиметрах (L) суммы величины окружности грудной клетки в сантиметрах (Т) и веса тела в килограммах (Р), т.е. L-(Т—Р); чем меньше остаток, тем лучше телосложение. Телосложение при показателе 10- 15 крепкое, при 16-20 хорошее, при 21-25 среднее, при 26-30 слабое, при 31 и больше очень слабое.

Теоретически индекс составлен неправильно, так как сопоставляют разноименные величины не в их отношениях, а посредством простого сложения или вычитания. У лиц низкого роста, но с большим весом показатель будет всегда высоким; этот индекс совершенно непригоден для детей и подростков.

Большинство индексов составлено механически, а потому не выдерживает научной критики. Оценивать состояние физического развития по индексам следует с большой осторожностъю. По этой причине, видимо, интерес к использованию индексов во врачебно-физкультурной практике за последние годы резко снизился. Однако многие видные терапевты (А. Л. Мясников и др.) рекомендуют в своих руководствах некоторые индексы для целей клинической антропометрии.

Динамометрия – методика измерения силы отдельной мышцы или группы мышц при помощи специальных приборов – динамометров.

Кистевая динамометрия

Кистевая динамометрия – измерение силы мышц-сгибателей пальцев. Динамометрия кисти выглядит как одномоментное максимальное воздействие на прибор мышечных волокон. При разогнутом предплечье исследуемый сжимает ручной динамометр одной кистью. Исследование проводится для обеих конечностей, после чего производится сравнение полученных данных. При помощи реверсивного прибора проводят исследование также для разгибателей предплечья, сгибателей бедра и голени.

Становая динамометрия и динамография

Становая динамометрия – измерение силы мышечных групп, выпрямляющих туловище. Нижняя планка станового динамометра должна быть зафиксирована под ступнями испытуемого. Исследуемый обхватывает верхнюю планку кистями рук и тянет вверх. При этом он пытается выпрямиться при разогнутых в коленях нижних конечностях.

Помимо становых, реверсивных и ручных пружинных динамометров существуют ртутные приборы, в которых мышечная сила определяется как уровнем давления на датчик при помощи ртутного манометра.

Динамография – вид исследования, который позволяет регистрировать мышечные сокращения в виде серии кривых на графике. Этот метод показывает длительное мышечное усилие мышцы или группы мышц в динамике. Динамография используется в курортологии, неврологии.

Выражаются показатели динамометрии абсолютными величинами или относительными (по отношению к чему-либо, к массе, например). Данные измерения учитываются антропометрией, в физиологии, в гигиене спорта и спортивной медицине. Также полученные результаты используют для оценки степени физического развития человека.

Оценка результатов

Разработаны различные шкалы оценки показателей динамометрии. Существуют усредненные величины результатов динамометрии, которые принимаются за норму. Они различаются в зависимости от роста, пола и возрастной категории испытуемого. Однако следует учитывать и другие индивидуальные особенности пациента.

Одними из основных показателей физического развития у детей, начиная с возраста восьми лет и до восемнадцати, являются становая сила и сила правой кисти, выраженные в килограммах. В неврологии могут использоваться и измерения других групп мышц при необходимости таковых. Чаще всего исследования выполняются при неврологических заболеваниях, сопровождающихся мышечной слабостью (миастении, парезы после инсульта, оценка эффективности лечения рассеянного склероза со слабостью конечностей и т.д.).

Динамометрия у детей различного пола и возраста дает разные результаты, несмотря на одинаковую методику проведения. Измерение проводится два раза, через небольшую паузу для отдыха.

Возрастные показатели и норма динамометрии

Так, нормы показателей силы правой кисти у мальчиков:
- от 8 до 11 лет варьируются от 13,0 до 18, 5 кг;
- от 12 до 15 лет – от 21, 6 до 37,6 кг;
- от 16 до 19 лет – от 45,9 до 51,0 кг.

Для девочек эти нормы имеют гораздо меньшие значения:
- от 8 до 11 лет соответственно норма от 9,8 до 17,1 кг;
- от 12 до 15 лет норма равна от 19,9 до 28, 3;
- от 16 до 19 лет – от 31, 3 до 33,8 кг.

Для работы необходим ы: кистевой динамометр, секундомер, весы для измерения массы тела. Объект исследования – человек.

Проведение работы : Измерения рекомендуется проводить на нескольких испытуемых, поскольку в этом случае будет заметна разница выраженности индивидуальных реакций. Регистрацию каждого показателя экспериментатор проводит с обеих сторон и отмечает его выраженность и симметричность.1) Для определения абсолютного показателя силы мышц -сгибателей кисти испытуемый в положении стоя отводит вытянутую руку с динамометром (подвижной частью к пальцам) под прямым углом к туловищу (на уровне плеча). Вторая, свободная рука, опущена и расслаблена. По сигналу экспериментатора испытуемый дважды выполняет максимальное усилие на динамометре (максимально его сжимает) на каждой руке. Фиксируется лучший результат. 2) Для определения среднего показателя силы мышц (Р), который отражает уровень работоспособности, испытуемый в исходном положении выполняет 10-кратные усилия с частотой 1 раз в 5 сек. Результаты записывают и по формуле вычисляют Р = (f 1 +f 2 +f 3 +…+f n) / n, где Р – средний показатель силы мышц, f 1 ,f 2 ,f 3 – показатели динамометра при отдельных мышечных усилиях, n – количество попыток. 3) Показатель силы руки (ПСР) выражают в % и рассчитывают по формуле: ПСР (% ) = абсолютная сила мышц (кг) х 100% / масса тела (кг) . 4) Снижение уровня работоспособности рассчитывают по формуле: S=[(f 1 -f min)/f max ] х 100 , где S –показатель снижения силы мышц, f 1 – величина начального мышечного усилия, f min – минимальная величина усилия, f max – максимальная величина усилия.

Оформление результатов и их оценка: запишите в протокол абсолютные показатели силы, вычислите уровень работоспособности (Р), ПСР и показатель снижения работоспособности мышц по результатам 10- кратных усилий. Начертите график, который выявит характер снижения работоспособности мышц: на оси абсцисс отло­жите порядковые номера усилий, на оси ординат– показатели динамометра при каждом усилии. Сравните результаты у нескольких испытуемых. Средние величины абсолютной мышечной силы кисти у человека правши составляют: правая кисть – м-35-45 кг, ж-25-33 кг; левая кисть – на 5-10 кг меньше. В среднем ПСР у м = 60-70%, у ж = 45-50 %.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ УРОВНЯ знаний:

1. В эксперименте под действием химического вещества в мышцах ослаблена работа Са 2 - насоса. Какие явления будут развиваться при этом?

А. Снижение скорости распространения ПД

В. Активация натрий-калиевого насоса

С. Увеличение продолжительности расслабления

D. Увеличение длительности ПД

Е. Снижение потенциала покоя

2. У спортсменов за счет тренировок может увеличится объем мышц. Какое вещество является непосредственным источником энергии мышечного сокращения?

А. Аденозинфосфат

В. Аденозинтрифосфат

С. Молочная кислота

D. Нейтральные жирные кислоты

Е. Креатинфосфат

3. Какой вид сокращения мышц верхней конечности имеет место при попытке поднять непосильный груз?

А. Фазический

В. Ауксотонический

С. Изотонический

D. Изометрический

Е. Все ответы верны

4. Если мышца развивает силу и при этом ее длина не уменьшается, то такой вид сокращения будет называться:

А. Изотоническим

В. Изомерическим

С. Ауксотоническим

D. Изометрическим

Е. Тетаническим

5. Если взаимодействие между актином и миозином в скелетных мышцах при патологическом процессе изменится таким образом, что связи могут образовываться, но не разрываться, то мышца:

А. Будет напряженной и неэластичной

B. Сократится с повышенной скоростью

С. При стимуляции гидролиз АТФ будет происходить на повышенном уровне

D. Во время стимуляции сократится и расслабится как обычно

Е. Утратит поперечную исчерченность

6. Исследуемый получил задание выполнить на протяжении 1 часа 1200 кГм 2 работы. Какие условия работы обеспечивают выполнение этой работы?

7. Повышение содержания ионов кальция в саркоплазме мышцы приводит к ее сокращению. Укажите возможную причину этого.

А. Влияние кальция на саркоплазматический ретикулум

В. Активация кальциевого насоса

С. Блокада миозиновой АТФ-азы

D. Активация активных центров актина

Е. Изменение структуры молекулы тропомиозина.

8. При раздражении скелетной и гладкой мышцы с одной и той же частотой гладкая мышца отвечает тетаническим сокращением, а скелетная - одиночными сокращениями. Какими особенностями гладкой мышцы это обусловлено?

А. Рефрактерность гладкой мышцы больше

В. Лабильность гладкой мышцы больше

С. Хронаксия гладкой мышцы меньше

D. Длительность сокращения гладкой мышцы меньше

Е. В гладкой мышце сильнее развит саркоплазматический ретикулум.

9. В мышце фармакологическим методом заблокирована АТФ-аза, после чего она утратила свойство сократимости. Какая возможная причина этого?

А. Открытие кальциевых каналов ретикулума

В. Открытие калиевых каналов поверхностной мембраны

С. Остановка Nа-К- насоса поверхностной мембраны

D. Натриевая инактивация

Е. Активация кальциевого насоса ретикулума.

10. При фосфоглюконатном пути окисления глюкозы энергия акумулируется:

С. В креатинфосфате

Ответы: 1.С, 2.В, 3.D, 4.D, 5.A, 6.B, 7.D, 8.A, 9.C, 10.D.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ по программе «Крок-1»:

1. После забега на длинную дистанцию у спортсмена возникла контрактура икроножных мышц (мышц нижних конечностей). Накопление какого продукта метаболизма, наиболее вероятно, вызвало это состояние?

А. Мочевины

В. Мочевой кислоты

С. Креатинина

D. Пировиноградной кислоты

Е. Молочной кислоты

2. После тренировки у штангиста возникла контрактура трёхглавой мышцы. Уменьшение концентрации в мышцах какого вещества, наиболее вероятно, вызвало это состояние?

В. Пировиноградной кислоты

С. Молочной кислоты

D. Креатинина

Е. Глюкозы

3. В эксперименте к мышце взятой из мочеточника животного подвешивают груз. Мышца растягивается и остаётся в таком положении после снятия груза. Какое свойство мышечной ткани демонстрирует данный опыт?

А. Растяжимости

В. Эластичности

С. Пластичности

D. Автоматии

Е. Сократимости

4.Тетаническое сокращение скелетной мышцы возникает, если интервал между раздражающими импульсами...

А. Меньше, чем продолжительность одиночного сокращения

5. Са2+ в миоплазме необходим для осуществления процесса...

А. Замыкания акто-миозиновых мостиков

В.Размыкания акто-миозиновых мостиков

С. Формирования головок миозина

Д. Формирования тропомиозина

Е. Распространения ПД

6. Серия одиночных сокращений скелетных мышц возникает, если интервал между раздражениями...

А.Меньше, чем продолжительность одиночного сокращения

В. Больше в 2 раза, чем продолжительность одиночного сокращения

С. Больше в 5 раз, чем продолжительность одиночного сокращения

Д. Равно продолжительности одиночого сокращения

Е. Больше в 7 раз, чем подолжительность одиночного сокращения

7. Роль Са2+ в сокращении скелетной мышце состоит в...

А. Конформационном изменении тропонина

В.Конформационном изменении актина

С.Обеспечении движения головки миозина

Д.Блокировании активного центра миозина

Е. Блокировании активного центра актина

8. При условии действия на скелетную мышцу яда, угнетающего синтез АТФ, нарушится процесс … в период мышечного сокращения

А. Скольжения актина и миозина

В. Открытия активных центров актина

С. Выхода Ca2+ из саркоплазматического ретикулума

Д. Закрытия активных центров актина

Е. Изменения конформации тропонина

9. Зубчатый тетанус мышц возникает, если следующее раздражение попадает на...

А. Фазу расслабления предыдущего сокращения

В. Фазу укорочения предыдущего сокращения

С. Латентный период предыдущего сокращения

Д. Период покоя

Е. Любую фазу предыдущего сокращения

10. При действии на скелетную мышцу яда, угнетающего синтез АТФ, серия последующих раздражений пиведет к тому, что концентрация Са2+ в саркоплазме...

А. Увеличится

В. Уменьшится

С. Не изменится

Д. Исчезнет

Е. Конформируется

Ответы: 1.E, 2.A, 3.C, 4.A, 5.A, 6.B, 7.A, 8.A, 9.A, 10.A.

Ситуационные задачи:

1. Длительность рефрактерности мышцы 10 мсек. Длительность фазы сокращения 200 мсек. Рассчитайте интервал частот при которых данная мышца будет сокращаться в режиме гладкого тетануса.

2. Схема какого процесса приведена ниже? Добавьте недостающие звенья: Раздражение клеточной мембраны - возникновение ПД - проведение его вдоль волокна по Т-системе -? - взаимодействие актина и миозина -? - активация Са-насоса -? - расслабление мышцы.

3. При каждом импульсе возбуждения в межфибриллярное пространство выходит 1 функциональная Са ++ единица. Весь кальций возвращается в ретикулюм с постоянной скоростью 10 м/сек. При какой частоте раздражения будет происходить суммация.

4. Рефрактерный период мышцы равен 5 мсек. Лабильность мышцы в 4 раза менше теоретической. Нарисуйте миограммы следующих частотах раздражения; 10 Гц, 50 Гц, 100 Гц.

5. Площадь физиологического поперечного сечения мышцы 25 см 2 . Рассчитайте удельную силу мышцы, если она в состоянии поднять максимально 200 кг?

6. Рассчитайте с какой частотой надо раздражать скелетную мышцу для получения зубчатого и гладкого тетануса, если одиночное сокращение её продолжается 0,1с (100мсек).

7. Рассчитайте с какой частотой надо раздражать скелетную мышцу для получения зубчатого и гладкого тетануса, если одиночные сокращения её продолжаются 0,05с (50мсек).

8. Рассчитайте сколько израсходует икроножная мышца лягушки АТФ за 5 секунд зубчатого и гладкого тетануса при условиях: А. одиночное сокращение длится 100мс; б) зубчатый тетанус – при частоте раздражения 15 в 1”; В. гладкий тетанус – при частоте 30 в 1”; г) на одно мышечное сокращение расходуется 0,3 мкМоль АТФ на 1,0г массы мышцы; D. масса икроножной мышцы лягушки 12,0г; Е. содержание АТФ на 1,0г мышечной массы = 3 мкМоль.

ответы к Ситуационным задачам:

1. Для гладкого тетанического сокращения необходимо, чтобы интервал между раздражениями был длиннее рефрактерного периода, но короче всей длительности сокращения. В данном слу­чае этот интервал лежит в пределах от 10 до 70 мсек, значит при частоте от 15 до 100 Гц будет наблюдаться тетанус. При меньшей частоте будут одиночные сокращения, при большей - пессимум.

2. Приведена схема электромеханического сопряжения: Раздражение клеточной мембраны – возникновение ПД – проведение его вдоль волокна по Т-системе –освобождение кальция из саркоплазматического ретикулюма – взаимодействие актина и миозина – сокращение мышечного волокна – активация Са-насоса – возвращение кальция в цистерны – расслабление мышцы.

3. Если весь Са ++ возвращается в ретикулюм за 100 мсек, значит, суммация сокращения и зубчатый тетанус будут возникать при частоте больше 10 Гц. При частоте раздражения 50 Гц перерыв между импульсами в 5 раз короче, и за это время в ретикулюм вернется уже не 1 функциональная единица Са ++ , а только 1/5 единицы. 4/5 же остаются в межфибриллярном пространстве и накапливаются там. Поскольку максимальная концентрация Са + (5 х 10 мэкв/л) в 10 раз больше критической (0,5 х 10 6 мэкв/л), то такое количество Са ++ накопится в пространстве через 10:4/5 = 12,5 импульсов. Это значит, что в ответ на 13-й импульс мышца даст максимальную высоту сокращения.

4. В данном случае теоретически ткань могла бы воспроизводить 1000:5 = 200 импульсов. В условии сказано, что истинна лабильность в 4 раза меньше, т. е. равна 50 Гц. Значит, при частоте раздражения 10 Гц мышца будет отвечать одиночными сокращ-ниями или зубчатым тетанусом, при 50 Гц - гладким, а при частоте более 50 Гц возникнет пессимум частоты.

5. Удельная сила мышцы равна отношению максимального груза к площади физиологического поперечного сечения. В данном случае она равна 8 кг/см 2 . По-видимому, это двуглавая мышца плеча человека.

6. Для получения зубчатого тетануса указанной мышцы нужна частота 11-19 в 1”, т.к. при частоте 10 в 1“ получим 10 одиночных сокращений. При этом каждое следующее раздражение падает на мышцу сразу после её расслабления – интервал между раздражениями 100 мс. При частоте 20 в 1“ получим гладкий тетанус, т.к. каждое раздражение будет заставать мышцу еще в состоянии сокращения, интервал между раздражениями 50 мс. Для получения гладкого тетануса частота раздражений должна быть 20 и более в 1“.

7. Для получения зубчатого тетануса указанной мышцы частота раздражений должна быть 21-39 в 1 “. Для получения гладкого тетануса – 40 и более в 1 сек.

8. В икроножной мышце лягушки массой 12г содержится 36 мкмоль АТФ. 1,0 г – 3 мкМоль АТФ 3 мкМоль х 12 = 36 мкМоль АТФ. При зубчатом тетанусе, вызванном частотой 15 в сек расходуется АТФ 4,5 мкмоль в 1 “ : 0,3 мкМоль АТФ х 15 = 4,5 мкМоль АТФ в 1 сек. Т.к. сокращение длится 5 сек, то 4,5мкМоль АТФ в 1 “ х 5 = 22,5 мкМоль АТФ. При гладком тетанусе частотой 30 в сек расходуется АТФ 9 мкмоль в 1 сек. Расчет: 0,3 мкМоль АТФ х 30 = 9,0 мкМоль АТФ, за 5 сек гладкого тетануса мышца израсходует 45 мкМоль АТФ.