Метод измерения силы кисти или силы мышц спины
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 рассчитывают коэффициент асимметрии (КА). В общей форме его величину определяют по следующей формуле:
где V — показатель правой руки, кг; К — 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 рук и становой силы для студенческой возрастной группы приведены в табл. 2.16.
| Показатель | М | Ж |
| Сила правой руки | ||
| Сила левой руки | ||
| Сила становая |
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 испытуемого. При измерении силы кисти испытуемый сидит на стуле; рука, для которой производят измерения, вытянута вперед, согнута в локтевом суставе; свободная рука на колене.
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 цепочки подгоните 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 испытуемый 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:
Анализируя полученные данные, сравнить их со среднестатистическими значениями.
В табл. 2.17—2.19 представлены возрастные стандарты показателей мышечной силы, опубликованные разными авторами.
| Балл | Сила рук, кг | ||
| Д | М | ||
| 0-1 | 0-4 | ||
| 2-3 | 5-7 |
Окончание табл. 2.17
| Балл | Сила рук, кг |
| Д | М |
| 4-5 | 8-10 |
| 6-7 | 11-13 |
| 8-9 | 14-16 |
| 10-11 | 17-19 |
| 12-13 | 20-22 |
| 14-15 | 23-25 |
| 16-17 | 26-28 |
| 18-19 | 29-31 |
| 20-21 | 23-34 |
| 22-23 | 25-37 |
| 24-25 | 38-40 |
| 26-27 | 41-43 |
| 28-29 | 44-46 |
| 30-31 | 47-39 |
| 32-33 | 50-52 |
| 34-35 | 53-55 |
| 36-37 | 56-58 |
| 38 и более | 59 и более |
Примечание. Данные получены Н. А. Грищенко.
Таблица 2.18. Динамометрия правой руки (в килограммах), средние показатели
| Возраст, лет | М | д |
| 9,21 | 8,36 | |
| 10,74 | 9,88 | |
| 12,41 | 11,16 | |
| 14,34 | 12,77 | |
| 16,52 | 14,65 | |
| 18,85 | 16,54 | |
| 21,24 | 18,92 | |
| 24,44 | 21,84 | |
| 28,42 | 24,79 | |
| 33,39 | 27,00 | |
| 39,37 | 28,70 | |
| 44,74 | 29,56 | |
| 49,28 | 29,75 |
Примечание. Данные представлены Рудиком.
Таблица 2.19. Возрастные изменения ручной силы у мужчин и женщин
| Возраст, лет | М | Ж | |||
| Количество испытуемых | Сила правой руки | Сила левой руки | Количество испытуемых | Сила правой руки | Сила левой руки |
| 49,5 | ‘ 45,2 | 33,7 | 30,2 | ||
| 51,9 | 47,1 | 34,3 | 31,5 | ||
| 53,4 | 48,9 | 36,2 | 33,2 | ||
| 52,6 | 47,7 | 36.5 | 33,4 | ||
| 53,8 | 49,4 | 35,6 | 32,2 | ||
| 54,0 | 49,7 | 34,1 | 31,2 | ||
| 55,6 | 51,1 | 34,7 | 31,5 | ||
| 57,8 | 53,5 | 31,3 | 28,8 |
Окончание табл. 2.19
| М | Ж | |||||
| Возраст, лет | Количество | Сила правой | Сила левой | Количество | Сила правой | Сила левой |
| испытуемых | руки | руки | испытуемых | руки | руки | |
| 26-30 | 49,1 | 44,8 | 31,5 | 28,5 | ||
| 31-40 | 50,6 | 46,6 | 30,9 | 27,9 | ||
| 41-50 | 47,7 | 42,2 | 28,6 | 25,7 | ||
| 51 и старше | 48,1 | 24,2 | 21,0 |
Примечание. Данные представлены Е. П. Ильиным.
Многие заболевания и травмы приводят к нарушению функций поражённой системы, ограничивающему физические возможности больного (способность самостоятельно передвигаться, обслуживать себя), нарушающему трудоспособность и нередко приводящему к инвалидности.
Поэтому определение функционального состояния пострадавшей системы имеет чрезвычайно важное значение в реабилитации и оценке её эффективности.
С этой целью, наряду с клиническими исследованиями, применяются специальные методы, дающие количественную оценку эффективности восстановительного лечения.
К ним относятся: антропометрия (измерение массы, объёма движений, силы мышц, жизненной ёмкости лёгких и др.) и функциональные пробы.
Антропометрия (соматометрия)
Антропометрия отражает количественную характеристику показателей физического развития, а проводимая в динамике, позволяет оценить эффективность медицинской реабилитации.
При антропометрических исследованиях обследуемый должен быть без одежды. Техника и методика антропометрии требуют определенных практических навыков. Необходимы точность, аккуратность, внимательность, умение обращаться с антропометрическим инструментарием, проверять его и производить метрологический контроль.
Измерение массы
Для измерения массы тела используются медицинские весы чувствительностью до 50 г. Взвешивание необходимо производить в одно и то же время, утром, натощак. Обследуемый встаёт на середину платформы весов при опущенном затворе арретира. Обследующий должен поднять затвор арретира и передвигать гирю по нижней планке коромысла от нулевого деления к свободному концу до тех пор, пока коромысло не станет делать значительные размахи по отношению к уровню клювовидного выступа. Вслед за этим надо передвигать в том же направлении гирю по верхней планке до момента уравновешивания и затем опустить затвор арретира. Масса обследуемого выводится из суммы двух чисел, фиксированных передвижением гирь по нижней и верхней планкам.
Измерение роста
Измерение роста производится при помощи ростомера или антропометра. Ростомер состоит из двухметровой вертикальной планки с сантиметровыми делениями, по которой перемещается горизонтальная планшетка. Стойка укреплена на площадке. Для измерения роста в положении стоя обследуемый становится на площадку деревянного ростомера таким образом, чтобы касаться вертикальной планки (стойки) ростомера пятками, ягодицами, межлопаточной областью; голова должна находиться в таком положении, чтобы линия, соединяющая наружный угол глаза и козелок уха, была горизонтальной. После того как обследуемый принял правильное положение, сверху по стойке осторожно опускают скользящую муфту с горизонтальной планшеткой до соприкосновения с головой. Цифра, на которой фиксирована планшетка, показывает рост в сантиметрах (определяется по показаниям правой шкалы). Измерение роста производится с точностью до 0,5 см.
Измерение окружности грудной клетки
Измерение окружности грудной клетки производят сантиметровой лентой в вертикальном положении обследуемого. Ленту располагают сзади у лиц обоего пола под нижние углы лопаток. Спереди у мужчин по нижнему сегменту околососковых кружков, у женщин над грудной железой на уровне прикрепления 4 ребра к грудине. При наложении сантиметровой ленты обследуемый отводит руки в стороны. Измеряющий, удерживая в одной руке оба конца ленты, свободной рукой проверяет правильность ее наложения. Измерения проводят при опущенных руках. Окружность грудной клетки измеряется на максимальном вдохе, полном выдохе и во время паузы. Чтобы уловить момент паузы, обследуемому задают какой либо вопрос и во время ответа про-изводят измерения. Разница между величинами окружностей в фазе вдоха и выдоха определяет степень подвижности грудной клетки (экскурсию, размах).
Измерение жизненной емкости легких
Измерение жизненной емкости легких (ЖЕЛ) — спирометрия, производится следующим образом: обследуемый предварительно делает глубокий вдох, затем выдох. Еще раз глубоко вздохнув, берет наконечник спирометра в рот и медленно выдыхает в трубку до отказа.
Измерение силы мышц
Измерение силы мышц — динамометрия. Величины динамометрии характеризуют силу мышц кистей, разгибателей спины и т. п. Измерение силы мышц производится динамометрами, ручным и становым. Измерение силы мышц кисти (силы сжатия) производится ручным динамометром. Обследуемый в положении стоя захватывает рукой динамометр, без напряжения в плече вытягивает руку в сторону и сжимает динамометр с максимальной силой (не разрешается сходить с места и сгибать руку в локтевом суставе).
Измерение силы мышц спины
(разгибателей) или становой силы производится становым динамометром. При измерении ста-новой силы рукоятка динамометра должна находиться на уровне коленей. Обследуемый становится на специальную подставку, сгибаясь в пояснице, берется обеими руками за ручку динамометра и затем постепенно, без рывков, не сгибая коленей, с силой выпрямляется до отказа. Противопоказанием для измерения ста-новой силы являются: беременность, менструация, наличие грыж, отсутствие одной кисти или нескольких пальцев, наличие грыжи Шморля, выраженный артроз.
В практическом здравоохранении наиболее удобным и объективным методом оценки антропометрических данных считается метод индексов, заключающийся в сопоставлении, как правило, двух показателей.
Массо-ростовой индекс Кетле — это отношение массы в граммах к росту в сантиметрах. У женщин этот показатель составляет 300-375 г/см, у мужчин — 350-400 г/см.
Индекс Эрисмана — разница между окружностью грудной клетки на паузе и 0,5 роста. У женщин индекс в норме равен 3-5 см, у мужчин – 5 7 см.
Размах грудной клетки — разница между окружностью груд-ной клетки на вдохе и выдохе. У женщин размах составляет 5-7 см, у мужчин – 7 9 см.
Жизненный индекс — отношение ЖЁЛ (в мл) к массе тела (в кг). У женщин этот показатель равен 50-60 мл/кг, у мужчин — 60-70 мл/кг.
Силовой индекс — отношение показателя динамометрии к массе тела в процентах. Силовой кистевой индекс равен: у женщин — 50 %, у мужчин — 75 %, становой индекс составляет: у женщин — 140-160 %, у мужчин — 200-220 %.
Функциональные пробы и тесты
Функциональными методами называют специальные методы исследования, используемые для оценки и характеристики функционального состояния организма.
Функциональная проба — нагрузка, применяемая для оценки сдвигов функции различных органов и систем.
К функциональным пробам предъявляют следующие требования:
- проба должна быть нагрузочной, т.е. она должна вызывать устойчивые сдвиги в исследуемой системе;
- проба должна быть эквивалентной нагрузкам в жизненных условиях;
- проба должна быть стандартной, надежной, воспроизводимой;
- проба должна быть объективной, когда разные лица, пользуясь определенным тестом и обследуя одну и ту же группу лиц, получают при этом одинаковые результаты;
- проба должна быть информативной или валидной, когда оценка, полученная при обследовании группы в целом, совпадает со спортивными результатами тестированных лиц;
- проба должна быть безвредной.
Показания к проведению функциональных проб:
1) определение физической подготовленности к занятиям спортом, физической культурой или КТ;
2) экспертиза профессиональной пригодности;
3) оценка функционального состояния сердечно-сосудистой, дыхательной и других систем организма здоровых и больных людей;
4) оценка эффективности программ тренировки и реабилитации.
Противопоказания к проведению функциональных проб:
1) тяжелое общее состояние больного;
2) острый период заболевания;
3) повышенная температура тела;
4) кровотечение;
5) выраженная недостаточность кровообращения;
6) быстро прогрессирующая или нестабильная стенокардия;
7) гипертонический криз;
8) аневризма сосудов;
9) выраженный аортальный стеноз;
10) тяжелое нарушение ритма сердца (тахикардия свыше 100-110 уд/мин, групповые, частые или политопные экстрасистолы, мерцательная аритмия, полная блокада и др.);
11) острый тромбофлебит;
12) выраженная дыхательная недостаточность;
13) острые психические расстройства;
14) невозможность выполнения пробы (болезни суставов, нервной и нервно-мышечной систем, которые мешают проведению проб).
Показания для прекращения тестирования:
1) прогрессирующая боль в груди;
2) выраженная одышка;
3) чрезмерное утомление;
4) бледность или цианоз лица, холодный пот;
5) нарушение координации движений;
6) невнятная речь;
7) чрезмерное повышение артериального давления, не соответствующее возрасту обследуемого на увеличение нагрузки;
8) понижение систолического артериального давления;
9) отклонение на ЭКГ (суправентрикулярная или желудочковая параксизмальная тахикардия, появление желудочковой экстрасистолии, нарушение проводимости и др.)
Классификация функциональных проб
I. По системному принципу (в зависимости от того, функциональное состояние какой из систем организма оценивается) подразделяются на пробы для дыхательной, сердечно-сосудистой, нервной и мышечной систем.
II. По времени проведения проб (в зависимости от того, в какой период регистрируется выходной сигнал: непосредственно во время воздействия или сразу после него). В первом случае оценивается адаптация к воздействующему фактору, во втором — характер восстановительных процессов.
III. По виду входного воздействия:
1) физическая нагрузка;
2) изменение положения тела в пространстве;
3) натуживание;
4) изменение газового состава вдыхаемого воздуха;
5) температурное воздействие;
6) введение медикаментозных средств;
7) изменение барометрического давления;
8) алиментарные нагрузки и др.
IV. По интенсивности применяемых нагрузок;
1) с малой нагрузкой;
2) со средней нагрузкой;
3) с большой нагрузкой: а) субмаксимальной, б) максимальной.
V. По характеру физической нагрузки:
1) аэробные;
2) анаэробные.
VI. В зависимости от количества применяемых нагрузок:
1) одномоментные;
2) двухмоментные;
3) трехмоментные.
Виды физических нагрузок, применяемых при проведении функциональных проб:
А. Непрерывная нагрузка равномерной интенсивности.
Б. Ступенеобразно повышающаяся нагрузка с интервалами отдыха после каждой ступени.
В. Непрерывная работа равномерно повышающейся мощности.
Г. Непрерывная, ступенеобразно повышающаяся нагрузка без интервалов отдыха.
Выбирая конкретные методы исследования, преимущество следует отдать тем, в которых результаты имеют количественное (цифровое), а не только описательное (например, лучше-хуже, больше-меньше) выражение. Для практического использования пригодны только такие тесты, для которых дана шкала оценок или нормативов (так называемые должные величины). Исключительно важное значение имеет точное соблюдение инструкции проведения обследования (методика теста).
Пирогова Л.А., Улащик В.С.
Опубликовал Константин Моканов
Измерение силы и момента силы у людей проводят при помощи динамометров. Но не обычных, которые используются в промышленности, а специальных – медицинских. К медицинским динамометрам относят кистевой, также называемый ручным, динамометр и становой динамометр. В данной статье мы расскажем, как же проводят измерения при помощи данных приборов.
Итак, начнем с кистевого динамометра. Данный прибор предназначается для определения сжимающей силы мышц сгибающих пальцы обоих рук человека, а также для диагностики состояния и функции рук, как здоровых людей, так и восстанавливающихся после травм. Динамометр кистевой используется врачами, которые занимаются физиотерапией, кроме того, динамометр применяется в правоохранительных органах, вооруженных силах и МЧС. Приборы для измерения силы незаменимы для подготовки профессиональных спортсменов. В качестве примера кистевого динамометра можно привести такие приборы, как: механический ДК и электронный ДМЭР.
Динамометр кистевой ДК.
Для проведения измерений изометрической силы с использованием динамометра не требуется много времени, к тому же процесс замера не утомляет испытуемого. Для получения точных абсолютных результатов необходимо, чтобы пациент соблюдал определенное положение тела и угол отдельных суставов. Пусть обследуемый человек вытянет руку с кистевым динамометром и отведет её в сторону перпендикулярно туловищу. Свободная рука, при этом, должна быть расслаблена и опущена вниз. После чего, по команде, он должен будет сжать динамометр кистевой так сильно, как только сможет. Динамометрическое измерение может проходить поочередно обеими руками несколько раз, при этом, выбирается лучший результат для каждой руки.
Делать выводы на основании абсолютных результатов проведенных измерений можно только в динамике, когда предыдущие результаты были занесены в специальный дневник. В противном случае, поскольку на результаты измерений, проведенных с использованием динамометра, оказывают влияние такие факторы, как возраст, пол испытуемого, а также рост и вес, следует использовать более объективные показатели. Самым объективным показателем силы будет являться так называемая, относительная величина мышечной силы. Это связано, помимо перечисленных факторов, с тем, что в ходе тренировок, рост абсолютных показателей силы тесно связан с ростом мышечной массы человека, и как следствие с его весом.
Чтобы определить величину относительной силы кисти, нужно абсолютные показания в килограммах, полученные измерением ручным динамометром, умножить на 100 и разделить на вес тела спортсмена. Для мужчин, не занимающихся спортом, этот показатель должен составлять 60-70, а для женщин 45-50.
Становая динамометрия, проводимая с использованием станового динамометра, это, можно сказать, комплексное измерение силовых качеств спортсмена, поскольку в таком исследовании участвуют практически все основные мышцы. Упражнение становой тяги с использованием динамометра должно применяться во всех учреждения диспансерного типа спортивно-оздоровительного профиля. В качестве примера станового динамометра можно привести ДС-200 и ДС-500.
Динамометр Становой ДС-200
Становая динамометрия подразумевает использование станового динамометра – прибора, который по виду напоминает обычный ножной эспандер, который состоит из рукояти, подножки, подкладываемой под ноги, троса и измерительного прибора с датчиком и отсчитывающим устройством. Испытуемый должен потянуть рукоять на себя и вверх так сильно, как только сможет, при этом, ноги должны быть прямыми в коленях.
Относительная величина становой силы рассчитывается точно так же, как и в ручной динамометрии, однако, здесь показатели индекса должны быть в разы больше. Например:
Если индекс менее 170 – то индекс относительной величины становой силы низкий.
- От 170 до 200 – ниже среднего.
- 200 — 230 – средний.
- 230 — 260 – выше среднего.
- Если же более 260 – то считается высоким.
Увеличение относительных показателей силы, как ручной, так и становой, как правило, говорит о повышении мышечной силы, а, следовательно, об увеличении мышечной массы в процентном соотношении.
Показания таких измерений используются в неврологии при обследовании заболеваний, которые могут сопровождаться мышечной слабостью, например, миастения, рассеянный склероз со слабостью конечностей, а также, различные последствия инсульта.
Отдельно следует выделить такой вид исследования, как динамография, при котором показатели силы и скорости сокращения мышц записываются на графике. Как видно из названия, суть этого метода состоит в том, что показания записываются в графическом виде в динамике (во времени). Часто, динамография связана с какими либо упражнениями или обстоятельствами, эффективность которых необходимо измерить.
У детей, также существуют усредненные показатели динамометрии, которые принято считать нормой. Усредненные величины различаются в зависимости от пола, роста, возрастной категории испытуемого. Измерения силы кисти правой руки и становой силы, обычно, проводят для детей в возрасте от восьми до 18 лет в два этапа, с небольшим перерывом для отдыха. Так, нормы показателей силы кисти правой руки для мальчиков составляют:
- От 13 до 18,5 кг – для возраста 8-11 лет.
- 21,6 — 37,6 кг – 12-15 лет.
- 45,9 — 51 кг – 16-19 лет.
Для девочек, норма колеблется в пределах:
- 9,8 — 17,1 кг – для возраста 8-11 лет.
- 19,9 — 28,3 кг – 12-15 лет.
- 31,3 — 33,8 кг – 16-19 лет.
Завершая статью, скажем только что динамометрия – это важный элемент антропометрии, который нашел свое применение в физиологии, спортивной медицине, гигиене спорта. Благодаря показателям абсолютной и относительной величины силы производится оценка степени физического развития человека.