Как и что измеряет динамометр? Выясняем вместе. Методика проведения кистевой динамометрии

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 .

— метод измерения силы сокращения различных мышечных групп; позволяет определить симметричность (или степень асимметрии) работы мышечной системы.

В основе работы динамометра — физический закон Гука, постулирующий, что деформация, возникающая в любом упругом теле (например, пружине), прямо пропорциональна напряжению (приложенному к указанному телу усилию).

Как компенсация силы деформации, в теле возникает противодействующая сила упругости, стремящаяся вернуть телу исходную форму и размеры.

Динамометр — (от греч. δύναμις, «сила», μετρέω — «измеряю») —
представляет собой контрольно-измерительное устройство, один из основных приборов для измерения у человека момента силы.

Динамометрия: развитие метода измерения

Самым первым прибором, использовавшимся для измерения силы, были весы. Несколько веков назад, в эпоху Ренессанса (в XVIII столетии), впервые началось совершенствование динамометров (среди изобретателей-рационализаторов в списках числятся Ренье, Томпсон и Броун). В результате, на сегодняшний день, имеется очень много разновидностей этих приборов для самых разных нужд, различающихся по функциональной принадлежности, конструкционным особенностям силового звена, предназначению. Подобная гибкость обуславливает весьма широкий диапазон измерений усилия: от нескольких сотых долей ньютонов до нескольких десятков тысяч килоньютонов.
Медицинские динамометры представляют собой специализированные приборы для определения силы, выносливости. Анализ данных, полученных от динамометров, позволяет оценить общее состоянии мышц, уровень работоспособности.

В реабилитологии динамометры помогают контролировать восстановление больного после операций , травм , перенесенных заболеваний опорно-двигательного аппарата .

Как диагностический прибор, динамометр незаменим также для замеров тренировочных показателей силы мышц профессиональных спортсменов.

Для этих целей на практике применяют несколько типов динамометров :

• кистевые динамометры — показывают силу мышц-сгибателей пальцев;
• становой динамометр — определяет «становую силу» — силу мышц-разгибателей туловища.

Динамометрия — проведение процедуры

Программно-аппаратный комплекс расшифровывает показатели, в результате чего реабилитолог видит полную картину динамики лечения.

Кистевая динамометрия

Важным методом оценки функции кисти на различных этапах двигательной терапии являлась кистевая динамометрия. Сила мышц — одно из необходимых условий хорошей функции руки. Поэтому, наряду с другими антропометрическими показателями, измерялась сила мышц в изометрическом (статическом режиме). Динамометрия кисти позволяла определить реальную силу руки как органа целенаправленного действия составляющих моментов силы отдельных сегментов верхней конечности (рис. 2.7, 2.8).

Рис. 2.8. Определение статической силы мышц с помощью ручного динамометра

Ряд авторов (Ефимов, Суздальцева, Шмонин, 1989; Хованлу Фариборз, 1997, 1998; Львов, 1993; Белова, Щепетова, 1999) подчеркивают, что в реальных ситуациях жизни, труда и быта, а также при двигательной терапии пострадавших, усилия любого сегмента верхней конечности передаются через кисть. Поэтому динамометрия, проводимая для измерения силы действия кисти, наиболее информативна и доступна как в практическом отношении, так и для контроля эффективности реабилитации.

Измерение силы мышц руки производили с помощью обычного спортивного динамометра с соблюдением следующих правил:
. измерительная ось динамометра соответствовала направлению прилагаемого усилия;
. направление прилагаемого усилия было перпендикулярно оси периферического сегмента исследуемой конечности;
. при контактурах в поврежденных суставах, в целях сопоставления результатов, необходимо сначала проводить динамометрию здоровой руки, затем поврежденной, придерживаясь одинаковых условий для здоровой и больной рук.

Захват кисти

Тяжесть повреждения верхних конечностей и степень восстановления функциональных возможностей в процессе проведения реабилитационных мероприятий оценивали также по способности кисти захватывать и удерживать предметы. Из всех видов захватов к основным рабочим, по Бюхтеру, относятся концевой, боковой и кулачковый (рис. 2.9).

Концевой захват предметов осуществляется кончиками всех пальцев (рис. 2.9, 1, 2). Важную роль при этом играет I палец.

Боковой захват отличается от других видов захвата тем, что удерживание предметов осуществляется прижатием их ладонной поверхностью I пальца к боковой поверхности одного из трехфаланговых пальцев (рис. 2.9, 3).

Рис. 2.9. Основные рабочие захваты кисти (по Бюхтеру) — описание в тексте

Кулачковый захват наиболее сильный и надежный. При этом виде захвата предметы захватываются и удерживаются ладонными поверхностями всех пальцев и особое место в этом виде захвата также занимает I палец. К нему прижимаются все захватываемые различной величины предметы (рис. 2.9, 4).

Такой комплексный подход с количественной оценкой функции поврежденных нервно-мышечного, капсуло-связочного и сухожильно-мышечного аппаратов верхних конечностей позволял выявить характер и степень выраженности двигательных нарушений на каждом этапе физической реабилитации и на этой основе выработать адекватную методику кинезитерапии, оптимальную для каждого двигательного режима, определить единую объективную систему оценки результатов восстановительного лечения после хирургического и физического воздействия на поврежденную конечность.

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.

Обследуемый в положении «стоя» берет динамометр и, вытянув руку в сторону, со всей силой сжимает прибор. Не разрешается сходить с места и сгибать руку в локтевом суставе. Исследование проводится 2-3 раза. Записывается лучший результат.

Ход работы:

Весо-ростовой индекс (Кетле) - определяет сколько граммов веса приходится на каждый сантиметр роста:

ВРИ= Вес (гр)

Рост (см)

Норма для девушек 325-375г., для юношей 350-400г. веса.

Экскурсия грудной клетки - это разница величин окружностей при максимальном вдохе и максимальном выдохе:

ЭГК= ОГК (на вдохе)- ОГК (на выдохе)

Норма для девушек- 5-7 см, для юношей- 7-10см.

Метод Эрисмана - определяет пропорциональность соотношения между окружностью грудной клетки и ростом. Вычисляется в два приема:

ОГК (на паузе)= ОГК (вдох) +ОГК (выдох)

Э= ОГК (на паузе, см)-1/2 роста (см)

Норма для девушек-3-7 см, для юношей-5-8см

Динамометрия - определяет среднюю величину силы мышц правой и левой кисти.

Д= Сила мышц руки (кг) 100%

Масса тела (кг)

Норма для девушек- 45-50%, для юношей 60-70%

Осанка - измерение спереди характеризует ширину плеч, а сзади- величину дуги спины

А= Ширина плеч 100%

Величина дуги спины

В норме показатель осанки колеблется в пределах 95-110%. Если он менее 90 или более 125%, то это свидетельствует о выраженном нарушении осанки.

Формула Пиньи- определяет крепость телосложения:

КТ= Рост (см)- (Масса тела (кг)+ ОГК в фазе выдоха (см))

Меньше 10- крепкое телосложение 26-35- слабое телосложение

10-20- хорошее телосложение 36 и более- очень слабое.

21-25- среднее телосложение

Сравните полученные данные с нормативными данными, сделайте вывод о развитии собственного организма.

Контрольные вопросы:

Что такое физическое развитие?

Какие показатели используются при его исследовании?

Дайте определение понятиям рост и развитие?

Что такое антропометрия?

Что такое динамометрия?

Что такое экскурсия грудной клетки?

Что называют жизненной емкостью легких?

Что называют осанкой?

Работа №2 Тема: «Определение уровня физического развития детей и подростков центильным методом»

Цель работы: ознакомить студентов с центильным методом оценки физического развития.

Оборудование : ростометр, весы, сантиметровая лента, динамометр; центильные таблицы.

По каждому признаку физического развития в оценочных шкалах приводят семь фиксированных центилей: 3,10, 25, 50, 75, 90 и 97. Центиль (или %)- это доля здоровых детей данного пола и возраста с одними и теми же показателями роста или массы тела. Промежутки между центилями называются «коридорами», каждый из которых соответствует определенному уровню физического развития (таблица 1).

Таблица 1

Ход работы:

Произведите измерение роста и массы тела испытуемого.

С помощью таблиц 2 и 3, в которых, на пересечении значений длины и массы тела по возрасту, определяется соответствующий «центильный коридор».