Ako sa meria sila svalov človeka? Ako a čo meria dynamometer? Zisťujeme spolu. Absolútna a relatívna sila

Svalová sila. Jednotky. V sústave SI je vyjadrená sila v newtonoch(H). Vo fyziologickej praxi je sila svalov zvyčajne určená maximálnou hmotnosťou bremena, ktoré je možné zdvihnúť počas jeho kontrakcie. Stanovuje sa v podmienkach celého organizmu "Chrbát", "zápästie" pevnosť, sila flexorov atď.

Faktory, ktoré určujú svalovú silu. Anatomická štruktúra: cirrové svaly (vlákna umiestnené šikmo, pod uhlom k pozdĺžnej osi) sú schopné vyvinúť oveľa väčšie napätie ako svaly s paralelnými vláknami. V tomto smere je zvykom určovať takzvaný fyziologický prierez svalom, t.j. súčet prierezov všetkých vlákien, ktoré tvoria sval. V cirrusových svaloch fyziologický prierez výrazne prevyšuje anatomický (geometrický). Žuvacie svaly patria medzi najsilnejšie.

Rozlišuje sa pojem „špecifická svalová sila“ – pomer celkovej svalovej sily v newtonoch k fyziologickému prierezu svalu (N / cm 2). Špecifická sila je v rozsahu 50-150 N / cm2. Svalová sila sa vyjadruje aj v kilogramoch na centimeter štvorcový (kg / cm 2). Takže pre tricepsový sval je to 17 kg / cm 2, pre flexor ramena - 8 kg / cm 2, pre lýtkový sval- 1 kg / cm 2, pre hladký sval- 1 kg / cm2. V rôzne svaly telesný pomer medzi počtom pomalých a rýchlych svalové vlákna nie je rovnaký a veľmi odlišný Iný ľudia, ako aj v rôznych obdobiach života. Jedno svalové vlákno je schopné vyvinúť napätie až 0,2 N.

Počiatočná dĺžka svalov ovplyvňuje aj silu jeho kontrakcie. Pri miernom predbežnom natiahnutí svalu sa sila jeho kontrakcie zvyšuje a pri silnom naťahovaní klesá až do absencie kontrakcie v dôsledku absencie zón záberu medzi vláknami aktínu a myozínu. Pri optimálnej dĺžke (v pokoji), pri ktorej sú všetky hlavy myozínových filamentov schopné kontaktu s aktínovými filamentmi, sa sila svalovej kontrakcie zvyšuje na maximum. Predbežné natiahnutie svalu zvyšuje jeho elastický ťah, čo vedie aj k zvýšeniu jeho následnej kontrakcie. Môže za to proteín titín, ktorého vlákna sú na jednom konci pripojené k Z-platni a na druhom k myozínu a naťahujú sa ako pružina.

Pri silnom skrátení svalu klesá (z neznámych príčin) afinita troponínu k Ca 2+, čo obmedzuje maximálnu silu kontrakcií.

Počet excitovaných vlákien tiež ovplyvňuje sila jednej svalovej kontrakcie. Je určená silou stimulácie v experimente alebo počtom excitovaných motoneurónov v prirodzených podmienkach.

Sila tetanickej kontrakcie svalu závisí od závažnosti súčtu kontrakcií v každom svalovom vlákne, ktorá je určená frekvenciou impulzov - zvyšuje sa na optimum.

Svalová práca (A). V mechanike je práca definovaná ako súčin sily (F) pôsobiacej na teleso o vzdialenosť (L) jeho posunutia pod vplyvom tejto sily:

A = F x L (J).

Svalová únava. Pri svalovej práci sa u človeka časom vyvinie únava – sila svalové kontrakcie postupne klesá a nakoniec príde moment, keď už človek nie je schopný ďalej pracovať. Rýchlosť rozvoja únavy závisí od rytmu práce a veľkosti záťaže. Veľká záťaž alebo príliš častý rytmus práce vedie k rýchlemu rozvoju únavy, v dôsledku čoho je vykonávaná práca zanedbateľná. Najväčšia práca je pri určitom priemernom, optimálnom pre daného človeka, pracovnom rytme a priemernom, optimálnom zaťažení (pravidlo priemerných zaťažení). Pri akejkoľvek sile izometrická redukcia svalová práca je nulová, napriek výdaju energie a rozvíjajúcej sa únave. Príčinou únavy je hromadenie K + v T-trubiciach (s častými kontrakciami), hromadenie kyseliny mliečnej a spotreba energetického materiálu.

Svalová sila(práca vykonaná za jednotku času) v sústave SI je vyjadrená vo wattoch (J / s 2). Maximálny výkon zodpovedá vykonaniu najväčšieho množstva práce v čo najkratšom čase. V tomto prípade sa však únava vyvíja rýchlo.

1.3.5. Štrukturálne a funkčné vlastnosti hladkého svalstva

Umiestnenie aktínu a myozínu v hladkých svaloch to nie je také usporiadané, chýbajú v nich Z-membrány a sarkoméry, preto mikroskopické vyšetrenie neodhalí priečne pruhovanie charakteristické pre kostrové svalstvo, ktoré určuje názov týchto svalov - hladké. Tvar buniek hladkého svalstva je vretenovitý, priemer vlákna v zhrubnutej časti je 2-10 mikrónov, dĺžka je 50-400 mikrónov. Bunka má jedno jadro a mitochondrií je relatívne málo. SPR predstavujú ploché vezikuly umiestnené v tesnej blízkosti vnútorného povrchu bunkovej membrány. Obsahuje málo iónov Ca 2+.

Neuromuskulárne synapsie sa líšia od tých v priečne pruhovaných svaloch a najvýraznejší rozdiel je vyjadrený v sympatickom nervovom systéme. Postgangliové vlákna (axón gangliových sympatických neurónov) pozdĺž ich priebehu medzi myocytmi tvoria početné zhrubnutia (extenzie), z ktorých sa uvoľňuje transmiter. Ten difunduje do medzibunkového priestoru a interaguje s postsynaptickými receptormi, ktoré sú umiestnené rovnomerne v celej membráne buniek hladkého svalstva, čo vedie k stimulácii alebo inhibícii orgánových funkcií (napríklad inhibícia črevnej motility, zvýšená funkcia srdca, zúženie cieva). V hladkých svaloch priedušiek a veľkých tepien sa nervový vplyv prenáša bez tvorby AP, kontrakciu týchto svalov zabezpečuje EPSP.

Vlastnosti vlastností hladkých svalov. Vzrušivosť b. Oddychový potenciál väčšiny buniek hladkého svalstva je -60-70 mV, v myocytoch s spontánna aktivita, - -30-60 mV. Akčný potenciál dlhšie (10-50 ms) ako kostrové svaly - až 10 ms. V niektorých myocytoch sa po počiatočnej rýchlej repolarizácii vytvorí plató, ktoré predlžuje AP až na 500 ms; je spojená so vstupom Na + a Ca 2+ do bunky. Depolarizácia membrány je spôsobená najmä difúziou Ca 2+ do bunky.

Vodivosť... Štrukturálno-funkčnou jednotkou hladkých svalov je zväzok svalových vlákien. Interakcia medzi jednotlivými myocytmi sa uskutočňuje vďaka medzerovým spojom s nízkym elektrickým odporom a tesne umiestneným kontaktným prvkom susedných svalových vlákien. Vďaka tomu elektrické pole jednej bunky v lúči poskytuje excitáciu druhej. Preto izolované jednotlivé bunky hladkého svalstva zväzku nie sú excitované. Rýchlosť šírenia AP v rámci lúča je 5-10 cm/s. Okrem toho na excitáciu všetkých myocytov zväzku nestačí excitácia jedného myocytu (je potrebná počiatočná excitácia niekoľkých buniek).

Kontraktilita... Kontrakcie hladkého svalstva sú dané charakterom šírenia vzruchu opísaného vyššie – zväzok vlákien hladkého svalstva sa sťahuje ako celok (zväzok je funkčná jednotka hladkého svalstva). Aktivita ATPázy myozínového hladkého svalstva je 40-80 krát nižšia ako aktivita myozín ATPázy v priečne pruhovanom svale. Čím väčšia ATPázová aktivita myozínu, tým rýchlejšie sa svalové vlákno sťahuje. Preto sa hladké svalstvo sťahuje oveľa pomalšie ako kostrové svalstvo. Z rovnakého dôvodu sa na kontrakciu hladkého svalstva (ekonomika) spotrebuje menej ATP. Hladké svalstvo sa navyše pri dlhšej aktivite neunavuje – je prispôsobené na dlhodobé udržiavanie tonusu.

Hlavná prednosť elektromechanické rozhranie v hladkom svalstve je to? že hlavnú úlohu v párovaní hrá Ca2+ vstupujúci do bunky (keď je excitovaná), pretože jeho rezervy v SPR myocytov hladkého svalstva sú nevýznamné. Iné dôležitá vlastnosť je to? že regulačným proteínom hladkého svalstva je kalmodulín(prítomnosť troponínu nebola stanovená), ktorý sa viaže na Ca 2+. Komplex Ca 2+ - kalmodulín aktivuje špeciálny enzým (kinázu ľahkých reťazcov myozínu), ktorý prenáša fosfátovú skupinu z ATP do hlavy myozínového krížového mostíka. Fosforylovaná myozínová hlava interaguje s aktínom. To vedie ku konformačným zmenám v myozínových mostíkoch, čo umožňuje aktínovým vláknam kĺzať sa vzhľadom na myozínové vlákna.

Kontrakcia hladkých svalov môže byť výsledkom a chemomechanická konjugácia(bez tvorby AP), v dôsledku interakcie mediátora s membránovými receptormi a aktivácie rôznych enzýmových systémov, ktoré spôsobujú interakciu aktínu a myozínu, čím sa zabezpečuje svalová kontrakcia.

Relaxácia myocytov hladkého svalstva v dôsledku inaktivácie vápnikových kanálov v dôsledku obnovenia počiatočných hodnôt MF. Aktivácia kalciovej pumpy v membráne myocytu a SPR zabezpečuje elimináciu Ca 2+ v SPR a z hyaloplazmy bunky a zníženie jeho koncentrácie, v dôsledku čoho dochádza k inaktivácii kinázy ľahkých reťazcov myozínu. , čo vedie k zastaveniu fosforylácie myozínových hláv, a preto strácajú schopnosť interagovať s aktínom ...

automatizácia vlastné bunkám - kardiostimulátory (kardiostimulátory). Je založená na spontánne vznikajúcej pomalej depolarizácii (prepotenciál) - pri dosiahnutí CP vzniká PD. Spontánna depolarizácia je spôsobená najmä difúziou Ca 2+ do bunky. Frekvencia generovaného PD závisí od rýchlosti pomalej depolarizácie a pomeru MF a CP: čím je MF menší, tým je bližšie k CP a zároveň FD ľahšie vznikajú. Automatizácia sa prakticky nevyjadruje v hladkých svaloch tepien, semenných kanálikov, dúhovky, ciliárnych svalov. Ich funkcie úplne určuje ANS.

Plastové sa prejavuje v tom, že pri naťahovaní hladkých svalov sa ich napätie spočiatku zvyšuje a potom klesá na počiatočnú úroveň. Vlastnosť plasticity sa teda prejavuje v tom, že hladká svalovina nemôže meniť napätie v skrátenom aj natiahnutom stave. Táto vlastnosť hladkého svalstva zabraňuje nadmernému hromadeniu tlaku v dutine vnútorné orgány keď sú naplnené (močový mechúr, žalúdok atď.).

ale natiahnutie hladkého svalstva môže spôsobiť aktivácia redukčných procesov. Tento jav je charakteristický najmä pre arterioly, čo je jeden z dôležitých mechanizmov regulácie ich tonusu a regionálneho prietoku krvi v niektorých orgánoch (mozog, obličky, srdce). Stimulácia kontrakcie v tomto prípade nastáva v dôsledku skutočnosti, že pri natiahnutí buniek kardiostimulátora sa aktivujú mechanicky ovládané kanály, v dôsledku čoho sa objaví PD, ktorá prostredníctvom svojho elektrického poľa a medzerových kontaktov zabezpečuje vzhľad PD. v susedných bunkách. Nadmerné naťahovanie močového mechúra tiež spôsobuje kontrakciu močového mechúra a evakuáciu moču. Podobná reakcia sa pozoruje pri orgánovej denervácii a farmakologickej blokáde intraorgánového systému.

Dodávka energie kontrakcii hladkého svalstva Uskutočňuje sa aj na úkor molekúl ATP, ktorých resyntéza prebieha hlavne prostredníctvom anaeróbnej glykolýzy.

Otázky na sebaovládanie

1. Vymenujte hlavné štrukturálne prvky svalového vlákna, ktoré zabezpečujú excitáciu a kontrakciu.

2. Aký funkčný význam má membrána svalového vlákna pri plnení jej kontraktilnej funkcie?

3. Čo je to myofibrila, aký je jej význam v mechanizme svalovej kontrakcie?

4. Vymenujte vlastnosti svalového tkaniva.

5. Uveďte hlavné funkcie kostrového svalstva.

6. Čo sa nazýva svalová kontraktilita?

7. Prečo sa akčný potenciál považuje za iniciátor svalovej kontrakcie? Uveďte vhodné vysvetlenia.

7. Nakreslite akčný potenciál kostrového svalstva získaného z intracelulárneho olova. Uveďte jeho amplitúdu v mV.

8. Nakreslite, porovnávajúc v čase, akčný potenciál a cyklus jednej kontrakcie kostrového svalstva. Aké sú fázy svalovej kontrakcie?

9. Stručne popíšte úlohu iónov vápnika v mechanizme svalovej kontrakcie.

10. Aké procesy, ktoré zabezpečujú svalovú kontrakciu, spotrebúvajú energiu ATP?

11. Čo je priamou príčinou kĺzania filamentov aktínu a myozínu, ktoré zaisťujú svalovú kontrakciu? prečo?

12. Je proces svalovej relaxácie aktívny (s výdajom energie ATP) alebo pasívny (bez výdaja energie ATP)?

13. Vymenujte zdroje energie, ktoré zabezpečujú resyntézu ATP.

14. Vymenujte typy kontrakcie kostrového svalstva v závislosti od podmienok kontrakcie a od charakteru podráždenia.

15. Vymenujte tri fázy jednej svalovej kontrakcie. Aký je hlavný proces v prvej fáze?

16. Aké faktory ovplyvňujú silu kontrakcie jedného svalu?

17. Prečo zvýšenie sily podráždenia svalu zvyšuje silu jeho kontrakcie?

18. Prečo predbežné mierne natiahnutie izolovaného svalu zvyšuje silu jeho kontrakcie pri jednom stimule?

19. Čo sa nazýva kontrakcia tetanických svalov? Aký je základný jav mechanizmu tetanu?

20. Ako sa nazýva súčet svalových kontrakcií?

21. Za akých podmienok podráždenia kostrového svalstva sa namiesto jednotlivých kontrakcií objaví tetanus? Aké druhy tetanu poznáte?

22. Do akej fázy jednej kontrakcie by mala spadnúť každá ďalšia stimulácia, aby sa objavil zubatý alebo hladký tetanus? Aké faktory ovplyvňujú výšku hladkého tetanu izolovaného svalu?

23. Aká je závislosť výšky hladkého tetanu od frekvencie svalovej stimulácie (v dynamike)?

24. Aká frekvencia podráždenia svalov sa nazýva optimálna, aká je pesimálna?

25. Riadi sa motorová jednotka zákonom „všetko alebo nič“? prečo?

26. V ktorých častiach centrálneho nervového systému sa nachádzajú motorické neuróny, ktorých axóny inervujú kostrové svaly?

27. Čo sa nazýva tonus kostrového svalstva, vzniká súčasne únava, je vysoká spotreba energie?

28. Aká je závislosť práce izolovaného kostrového svalu od veľkosti zaťaženia?

29. Zoznam štrukturálne vlastnosti hladký sval.

30. Uveďte vlastnosti pokojového potenciálu a akčného potenciálu hladkého svalstva v porovnaní s vlastnosťami priečne pruhovaného svalstva.

31. Vymenujte funkčné znaky hladkého svalstva v porovnaní s kostrovým svalstvom.

32. Aká je plasticita hladkého svalstva, aký má význam pre činnosť vnútorných dutých orgánov?

34. Aká je funkčná jednotka hladkého svalstva? prečo?

35. Uveďte hlavné vlastnosti srdcového svalu.

36. Aké sú vlastnosti kardiostimulátorových buniek kardiostimulátorov?

V v podmienkach izometrickej kontrakcie svaly vykazujú maximálnu statickú silu.

Maximálna statická sila a maximálna dobrovoľná statická sila svalov

A zometricky sa sťahujúci sval vyvíja maximálne možné napätie pri splnení nasledujúcich troch podmienok:

    aktivácia všetkých motorických jednotiek (svalových vlákien) daného svalu;

    plný tetanový režim vo všetkých jej motorických jednotkách;

    svalová kontrakcia v pokojovej dĺžke.

V tento prípad izometrické napätie svalu zodpovedá jeho maximálnej statickej sile.

M Maximálna sila (MS) vyvinutá svalom závisí od počtu svalových vlákien, ktoré tvoria daný sval, a od ich hrúbky. Počet a hrúbka vlákien určuje hrúbku svalu ako celku alebo inými slovami prierezovú plochu svalu (anatomický priemer). Pomer MC svalu k jeho anatomickému priemeru sa nazýva relatívna sila svalu. Meria sa v newtonoch alebo kilogramoch sily na cm2 (N / cm2 alebo kg / cm2).

A Natomický prierez je definovaný ako plocha prierezu svalu, držaná kolmo na jeho dĺžku. Priečny rez svalom, vedený kolmo na priebeh jeho vlákien, umožňuje získať fyziologický priemer svalu. Pri svaloch s paralelným priebehom vlákien sa fyziologický priemer zhoduje s anatomickým. Pomer MC svalu k jeho fyziologickému priemeru sa nazýva absolútna sila svalu. Pohybuje sa medzi 0,5-1 N / cm2.

A S ním sa vykonáva meranie svalovej sily u osoby. dobrovoľné úsilie, túžba znížiť požadované svaly čo najviac. Preto, keď hovoríme o svalovej sile u človeka, hovoríme o maximálnej dobrovoľnej sile (MPS, v športovej pedagogike je tento pojem ekvivalentný pojmu „absolútna sila svalov“). Závisí to od dvoch skupín faktorov: svalových (periférnych) a koordinačných (centrálnych nervových).

TO svalové (periférne) faktory, ktoré určujú MPS, zahŕňajú:

    mechanické podmienky pre pôsobenie svalového ťahu - rameno páky svalového silového pôsobenia a uhol pôsobenia tejto sily na páky kostí;

    dĺžka svalu, pretože svalové napätie závisí od jeho dĺžky;

    priemer (hrúbka) aktivovaných svalov, keďže, ak sú všetky ostatné veci rovnaké, svalovú silučím viac, tým väčší je celkový priemer dobrovoľne sa sťahujúcich svalov;

    zloženie svalov, teda pomer rýchlych a pomalých svalových vlákien c. kontrakcie svalov.

TO koordinačné (centrálne nervové) faktory zahŕňajú súbor centrálnych nervových koordinačných mechanizmov na ovládanie svalového aparátu - mechanizmy vnútrosvalovej koordinácie a mechanizmy medzisvalovej koordinácie.

M Mechanizmy intramuskulárnej koordinácie určujú počet a frekvenciu impulzov motorických neurónov daného svalu a vzťah ich impulzov v čase. Prostredníctvom týchto mechanizmov sa centrálna nervový systém reguluje MPS daného svalu, t.j. určuje, nakoľko je sila dobrovoľnej kontrakcie daného svalu blízka jeho MS. MPS index ktorejkoľvek svalovej skupiny, dokonca aj jedného kĺbu, závisí od sily kontrakcie mnohých svalov. Dokonalosť medzisvalovej koordinácie sa prejavuje v primeranom výbere „potrebných“ synergických svalov, v obmedzení „zbytočnej“ aktivity antagonistických svalov tohto a iných kĺbov a v zintenzívnení aktivity antagonistických svalov, ktoré zabezpečujú fixáciu susedných kĺbov atď.

T Preto je kontrola svalov, keď je potrebné vyjadriť ich MPS, náročnou úlohou pre centrálny nervový systém. Preto je jasné, prečo je za normálnych podmienok MPS svalov nižšia ako ich MS. Rozdiel medzi svalovou MS a ich MPS sa nazýva deficit sily.

S nedostatok kalu u ľudí je definovaný nasledovne. Na špeciálnom dynamometri sa meria MPS vybranej svalovej skupiny, následne jej MS. Na meranie SM sa nerv inervujúci danú svalovú skupinu dráždi elektrickými impulzmi. Sila elektrickej stimulácie sa volí tak, aby excitovala všetky vlákna motorických nervov (axóny motorických neurónov). V tomto prípade sa používa frekvencia podráždenia, ktorá je dostatočná na objavenie sa úplného tetanu svalových vlákien (zvyčajne 50-100 impulzov / s). Všetky svalové vlákna danej svalovej skupiny sa teda stiahnu a vyvinú sa pre ne maximálne možné napätie (MS).

S kalový deficit danej svalovej skupiny je tým menší, čím dokonalejšie je centrálne ovládanie svalového aparátu. Veľkosť deficitu energie závisí od troch faktorov:

    psychologický, emocionálny, stav (postoj) subjektu;

    potrebný počet súčasne aktivovaných svalových skupín

    stupeň dokonalosti ich svojvoľného ovládania.

NS Prvý faktor. Je známe, že v určitých emocionálnych stavoch môže človek prejaviť takú silu, ktorá ďaleko presahuje jeho maximálne možnosti za normálnych podmienok. Medzi tieto emočné (stresové) stavy patrí najmä stav športovca počas súťaže. V experimentálnych podmienkach sa pri silnej motivácii (záujme) subjektu zistí výrazné zvýšenie indikátorov MPS (tj zníženie deficitu výkonu) v situáciách, ktoré spôsobujú jeho silnú emocionálnu reakciu, napríklad po neočakávanom ostrom zvuku (výstrel). ). To isté sa pozoruje pri hypnóze, užívaní určitých liekov. Zároveň je pozitívny efekt (zvýšenie MPS, zníženie deficitu sily) výraznejší u netrénovaných subjektov a slabší (alebo úplne chýba) u dobre trénovaných športovcov. To svedčí o vysokej miere dokonalosti centrálneho riadenia svalového aparátu u športovcov.

V druhý faktor. Za rovnakých podmienok merania, čím väčší je počet súčasne kontrahujúcich svalových skupín, tým väčšia je veľkosť deficitu energie. Napríklad, keď sa meria MPS svalov iba s pridaním palca ruky, výkonový deficit u rôznych subjektov je 5-15% MC týchto svalov. Pri určovaní MPS svalov, ktoré pridávajú palec a ohýbajú jeho terminálnu falangu, sa deficit sily zvýši na 20 %. Pri maximálnej dobrovoľnej kontrakcii veľkých skupín svalov nôh je deficit energie 30 % (Ya.M. Kots).

T tretí faktor. Jeho úlohu dokazujú rôzne experimenty. Ukázalo sa napríklad, že izometrický tréning vykonávaný v určitej polohe končatín vedie k výraznému zvýšeniu MPS nameraných v rovnakej polohe. Ak sa merania uskutočnia v iných polohách končatiny, potom sa prírastok.MPS ukáže ako nevýznamný alebo vôbec chýba. Ak by nárast MPS závisel len od zväčšenia priemeru trénovaných svalov (periférny faktor), tak by sa zistil pri. merania v akejkoľvek polohe končatiny. Následne je v tomto prípade zvýšenie MPS závislé na dokonalejšom, ako pred tréningom, centrálnom ovládaní svalového aparátu presne v precvičovanej polohe.

RÚloha koordinačného faktora sa odhalí aj pri štúdiu ukazovateľa relatívnej ľubovoľnej sily, ktorý sa určí vydelením ukazovateľa MPS hodnotou priemeru svalu (keďže u človeka je možné merať iba anatomický priemer svalu, pre väčšinu svalov nie je určená absolútna ľubovoľná sila (pomer MPS k fyziologickému priemeru), ale relatívna (pomer MPS k anatomickému priemeru). V športovej pedagogike pojem „relatívna sila“ označuje pomer MPS k hmotnosti športovca.). Po 100-dňovom tréningu s použitím izometrických cvičení sa teda MPS svalov precvičovanej paže zvýšilo o 92 % a ich prierezová plocha o 23 % (obr. 28). V súlade s tým sa relatívna dobrovoľná sila zvýšila z priemerných 6,3 na 10 kg / cm2. Preto systematický tréning môže pomôcť zlepšiť dobrovoľnú kontrolu svalov. MPS svalov netrénovaného ramena sa tiež mierne zvýšil v dôsledku posledný faktor, pretože prierezová plocha svalov tohto ramena sa nezmenila. To ukazuje, že lepšia centrálna svalová kontrola sa môže prejaviť vo vzťahu k symetrickým svalovým skupinám (fenomén „prenosu“ tréningového efektu).

Ako je známe, že najviac vysokoprahové („menej vzrušivé“) sú rýchle motorické jednotky svalu. Ich prínos k celkovému svalovému napätiu je obzvlášť veľký, keďže každý z nich obsahuje množstvo svalových vlákien. Rýchle svalové vlákna sú hrubšie, majú viac myofibríl, a preto je sila ich kontrakcie vyššia ako u pomalých motorických jednotiek. Je teda jasné, prečo MFR závisí od zloženia svalov: čím viac rýchlych svalových vlákien obsahujú, tým je ich MFR vyšší.

TO Keď je športovec postavený pred úlohu vyvinúť výraznú svalovú silu počas súťažného cvičenia, musí v tréningu systematicky aplikovať cviky, ktoré vyžadujú prejav veľkej svalovej sily (najmenej 70 % jeho MPS). V tomto prípade sa zlepšuje dobrovoľná svalová kontrola a najmä mechanizmy vnútrosvalovej koordinácie, ktoré zaisťujú zapojenie čo najväčšieho počtu motorických jednotiek hlavných svalov, vrátane tých najvysokoprahových, rýchlych motorických jednotiek.

10.04.2012

Meranie svalovej sily.

V procese prirodzeného rastu a pod vplyvom tréningu dochádza k lokálnym zmenám v rôznych orgánoch a v celom tele ako celku - preto svalová sila závisí od mnohých ukazovateľov fyzický vývoj, a predovšetkým z rastu tela do dĺžky, telesnej hmotnosti a obvodu hrudníka.

Svalová sila podľa údajov z cca 6000 vyšetrení mužov rôznych profesií vo veku 22-23 rokov bola vyjadrená v týchto priemerných hodnotách: sila pravá ruka sa pohybovala od 37 do 45 kg, ľavá ruka - od 36 do 40 kg. Najmenšia sila ramena bola 25 kg a najväčšia - 70 kg. Pre majstrov športu vo veku 21 až 35 rokov sa sila paží značne líšila - od 32 do 70 kg a v priemere od 50 do 60 kg.

Bodná sila (sila chrbtových svalov) je v priemere od 140 do 150 kg. U majstrov športu sa výkon chrbta pohyboval od 128 do 210 kg a viac, v priemere najčastejšie od 158 do 180 kg.

Nárast svalovej sily u dospelého človeka počas tréningu je zo všetkého najviac spojený s nárastom jeho telesnej hmotnosti. Telesná hmotnosť dospelého človeka však podlieha pomerne výrazným výkyvom a čím väčšia je telesná hmotnosť, tým väčšia by mala byť svalová sila. Ako môžete v takýchto prípadoch presne určiť, či sa svalová sila zvýšila alebo znížila? Dá sa to urobiť výpočtom ukazovateľov sily, ktoré predstavujú relatívnu svalovú silu vyjadrenú ako percento telesnej hmotnosti. Aby ste to dosiahli, musíte vynásobiť číslo ukazujúce svalovú silu číslom 100 a výsledné číslo vydeliť vašou telesnou hmotnosťou. Napríklad sila ruky najsilnejšej ruky je 42 kg a telesná hmotnosť je 70 kg. Podobný. určuje sa aj ukazovateľ smrtiacej sily. Zvýšenie indexu znamená zvýšenie svalovej sily. Takže pre majstrov športu s priemernou výškou vo veku 21 až 25 rokov je ukazovateľ manuálneho výkonu v priemere 82% a vo veku 26 - 35 rokov - 85,5%. Index sily sa rovná 246 a 259 % | telesná hmotnosť.

Nárast svalovej sily počas určitého tréningového obdobia môže naznačovať správnu tréningovú metódu, pokles svalovej sily – buď nesprávny tréningový systém, alebo nesprávny režim (práca, odpočinok, výživa, spánok atď.), častejšie celkový nepriaznivé účinky týchto a iných dôvodov. S progresívnym poklesom svalovej sily je potrebné informovať trénera a poradiť sa s lekárom.

Zmenu svalovej sily možno niekedy posúdiť podľa obvodu ramena, predlaktia, stehna, predkolenia. O zväčšení svalová hmota a sila bude indikovaná zväčšením ich obvodu. Takže napríklad rozdiel medzi nameranými údajmi obvodu ramena v stiahnutom a pokojovom stave môže dosiahnuť 2-3 a viac centimetrov. Čím väčší je tento rozdiel (nazývaný rozpätie ramien), tým väčšia je sila bicepsu brachii. Rovnakým spôsobom je možné podľa zmeny obvodu stehna a dolnej časti nohy usudzovať na zmenu sily svalov stehna a dolnej časti nohy (za predpokladu, že zväčšenie obvodu nedôjde k zvýšeniu v hrúbke podkožnej tukovej vrstvy).

10. december

Zozhnik preložil, zrevidoval a zrevidoval epický prelomový článok Grega Nukolsa o vzťahu medzi objemom svalov a silou. Článok podrobne vysvetľuje napríklad to, prečo je priemerný powerlifter o 61 % silnejší ako priemerný kulturista pri rovnakej veľkosti svalov.

Určite ste už videli tento obrázok v posilňovni: obrovský svalnatý chlap robí drepy s 200-kilovou činkou, nafukuje a robí niekoľko opakovaní. Potom chlap s oveľa menej masívnymi nohami pracuje s rovnakou činkou, ale ľahko urobí viac opakovaní.

Podobný vzorec sa môže opakovať aj pri benchpresse alebo mŕtvom ťahu. Áno, a z kurzu školskej biológie sme sa učili: sila svalu závisí od prierezová plocha(zhruba povedané - od hrúbky), veda však ukazuje, že ide o silné zjednodušenie a nie je to celkom tak.

Prierezová plocha svalu.

Ako príklad si pozrite, ako 85-kilový chlap stlačí 205 kg z hrude:

Oveľa masívnejší chlapi sa však takýmto ukazovateľom na lavičke nedokážu priblížiť.

Odpoveď je jednoduchá: silu ovplyvňuje okrem objemu svalov aj mnoho ďalších faktorov.

Priemerný samec váži asi 80 kg. Ak človek nie je trénovaný, tak asi 40 % jeho telesnej hmotnosti tvoria kostrové svaly, čiže asi 32 kg. Napriek tomu, že rast svalovej hmoty je veľmi silne závislý od genetiky, muž dokáže v priemere za 10 rokov tréningu zväčšiť svalovú hmotu o 50 %, čiže k 32 kg svalov pridať ďalších 16.

S najväčšou pravdepodobnosťou sa 7-8 kg svalov z tohto nárastu pridá v prvom roku tvrdého tréningu, ďalšie 2-3 kg - v priebehu niekoľkých nasledujúcich rokov a zvyšných 5-6 kg - v priebehu 7-8 rokov. tvrdý tréning. Toto je typický vzorec pre rast svalov. S nárastom svalovej hmoty asi o 50% sa svalová sila zvýši 2-4 krát.

Zhruba povedané, ak v prvý deň tréningu môže človek zdvihnúť váhu 10-15 kg na biceps, potom môže tento výsledok neskôr narásť na 20-30 kg.

S drepom: Ak ste na svojich prvých tréningoch drepovali s 50 kg činkou, táto váha môže narásť až na 200 kg. Toto nie sú vedecké údaje, len ako príklad – ako môžu rásť ukazovatele sily. Pri zdvíhaní bicepsov sa sila môže zvýšiť asi 2-krát a hmotnosť v drepoch - 4-krát. Zároveň sa však objem svalov zvýšil iba o 50%. To jest ukazuje sa, že v porovnaní s nárastom hmotnosti sa sila zvyšuje 4-8 krát viac.

Samozrejme, svalová hmota je dôležitá pre silu, ale možno nie určujúca. Poďme si prejsť hlavné faktory, ktoré ovplyvňujú silu a hmotnosť.

Svalové vlákna

Štúdie ukazujú, že čím väčšie je svalové vlákno, tým väčšia je jeho sila.

Tento graf ukazuje jasný vzťah medzi veľkosťou svalových vlákien a ich silou:

Ako závisí sila (vertikálna mierka) od veľkosti svalových vlákien (horizontálna mierka). Výskum: Od Gilliver, 2009.

Ak má však absolútna sila tendenciu rásť s veľkým objemom svalových vlákien, relatívna sila (sila v pomere k veľkosti) naopak klesá.

Pozrime sa, prečo sa to deje.

Existuje indikátor na určenie sily svalových vlákien vo vzťahu k ich objemu - „špecifické napätie“ (preložíme ho ako „špecifická sila“). Za týmto účelom vydeľte maximálnu silu plochou prierezu:

Svalové vlákna: špecifická sila vlákien kulturistov je o 62 % nižšia ako u športovcov

Takže pointa je taká špecifická sila je veľmi závislá od typu svalových vlákien.

V tejto štúdii vedci zistili, že špecifická sila svalových vlákien u profesionálnych kulturistov je až o 62 % nižšia ako u profesionálnych lifterov.

To znamená, že svaly priemerného powerliftera sú o 62 % silnejšie ako svaly priemerného kulturistu s rovnakým objemom.

Ba čo viac, svalové vlákna kulturistov sú o 41 % slabšie ako u netrénovaných ľudí na základe ich prierezu. To znamená, že na štvorcový centimeter hrúbky sú svaly kulturistov slabšie ako tie, ktoré necvičili vôbec (ale vo všeobecnosti sú kulturisti, samozrejme, silnejší vzhľadom na celkový objem svalov).

Táto štúdia porovnávala rôzne svalové vlákna a zistila, že najsilnejšie svalové vlákna sú 3x silnejšie ako najslabšie s rovnakou hrúbkou – to je veľmi veľký rozdiel.

Svalové vlákna rastú rýchlejšie v priereze ako v sile

Takže obe tieto štúdie to ukázali s nárastom veľkosti svalových vlákien klesá ich sila k hrúbke... To jest rastú viac do veľkosti ako do sily.

Závislosť je nasledovná: keď sa plocha prierezu svalu zdvojnásobí, jeho sila narastie iba o 41% a nie 2-krát.

V tomto pláne lepšie koreluje so silou svalových vlákien priemer vlákna, nie prierezová plocha (urobte túto opravu školských učebníc biológie!)

Nakoniec vedci zredukovali všetky ukazovatele na tento graf:

Horizontálne: zväčšenie plochy prierezu svalu. Modrá čiara je zväčšenie priemeru, červená čiara je celkový nárast sily, žltá čiara je nárast špecifickej sily (o koľko sa sila zväčšuje so zväčšením plochy prierezu).

Záver, ktorý treba vyvodiť, je, že so zväčšujúcim sa objemom svalov rastie aj sila, ale zväčšovanie veľkosti svalov (t. j. plocha prierezu) predstihuje prírastky sily. Ide o priemery zozbierané z rôznych štúdií a niektoré štúdie sa líšia.

Napríklad v tejto štúdii sa po 12 týždňoch tréningu plocha experimentálnej svalovej partie zväčšila v priemere o 30 %, ale zároveň špecifická sila sa nezmenila (teda čítame medzi riadkami, aj sila sa zvýšila asi o 30%).

Výsledky tejto štúdie sú podobné: plocha prierezu svalu sa u účastníkov po 12 týždňoch tréningu zväčšila o 28 – 45 %, ale špecifická sila sa nezmenila.

Na druhej strane tieto 2 štúdie (jedna a dve) ukázali zvýšenie svalovej špecifickej sily pri absencii svalového rastu v objeme. To znamená, že sila sa zvýšila, ale objem nie a vďaka tejto kombinácii sa ukazuje, že sa zvýšila špecifická sila.

Vo všetkých týchto 4 štúdiách sa sila zvýšila v porovnaní s priemer svaly, ale v porovnaní s prierezová plocha sila rástla iba vtedy, ak svalové vlákna nerástli.

Poďme si teda zhrnúť dôležitú tému so svalovými vláknami:

  • Ľudia sa veľmi líšia v počte svalových vlákien jedného alebo druhého typu.... Pamätajte: špecifická sila U lifterov (silový tréning) je o 61 % viac svalových vlákien ako u kulturistov (objemový tréning). Zhruba povedané, so svalmi rovnakého objemu sú lifteri silnejší v priemere o 61 %.
  • Najslabšie svalové vlákna sú 3x slabšie ako najsilnejšie... Ich počet u každého človeka je daný geneticky. To znamená, že hypoteticky maximálny možný rozdiel v sile svalov rovnakého objemu sa líši až 3-krát.
  • Špecifická sila (sila na štvorcový centimeter prierezu) sa s tréningom nie vždy zvyšuje... Faktom je, že plocha prierezu svalov rastie v priemere rýchlejšie ako sila.

Miesto vloženia svalov

Dôležitým faktorom sily je, ako sú svaly pripevnené ku kostiam a dĺžka končatín. Ako si pamätáte zo školského kurzu fyziky – čím väčšia páka, tým ľahšie sa zdvihne závažie.

Ak použijete silu v bode A, zdvihnutie rovnakej hmotnosti bude vyžadovať oveľa väčšiu silu v porovnaní s bodom B.

V súlade s tým, čím ďalej je sval pripojený (a čím je končatina kratšia), tým väčšia je páka a tým väčšiu váhu môžete zdvihnúť. To čiastočne vysvetľuje, prečo niektorí dosť vychudnutí chlapci dokážu zdvihnúť oveľa viac ako niektorí obzvlášť objemní.

Napríklad táto štúdia uvádza, že rozdiel v sile závisí od toho, kde sú svaly pripojené kolenného kĺbu u rôznych ľudí je to 16-25%. Tu, aké šťastie s genetikou.

Navyše s rastom svalov v objeme moment moci zväčšuje sa: deje sa to preto, lebo s rastom objemu svalu sa mierne mení „uhol nábehu“ a to čiastočne vysvetľuje fakt, že sila rastie rýchlejšie ako objem.

Výskum Andrewa Vigotského má niekoľko skvelých obrázkov, ktoré ilustrujú, ako sa to deje:

Najdôležitejší je záver: posledný obrázok ukazuje, ako sa so zväčšujúcou sa hrúbkou svalu (prierezová plocha) mení uhol pôsobenia síl, čo znamená, že pre väčšie svaly je jednoduchšie pohybovať pákou.

Schopnosť nervového systému aktivovať viac vlákien

Ďalším faktorom svalovej sily, bez ohľadu na objem, je schopnosť centrálneho nervového systému (CNS) aktivovať čo najviac svalových vlákien na kontrakciu (a relaxáciu antagonistických vlákien).

Zhruba povedané, schopnosť čo najefektívnejšie preniesť správny signál do svalových vlákien – niektoré napnúť a iné uvoľniť. Pravdepodobne ste už počuli, že v každodennom živote dokážeme preniesť na svaly len určitú normálnu silu, no v kritickom momente môže sila mnohonásobne narásť. Na tomto mieste sa zvyčajne uvádzajú príklady toho, ako človek zdvihne auto, aby zachránil život milovanej osobe (a takýchto príkladov je naozaj dosť).

Vedecké štúdie to však zatiaľ nedokázali úplne dokázať.

Vedci porovnávali silu „dobrovoľnej“ svalovej kontrakcie a následne pomocou elektrickej stimulácie dosiahli ešte viac – 100% napätie všetkých svalových vlákien.

V dôsledku toho sa ukázalo, že "Dobrovoľné" zníženia sú asi 90-95% maximálnej možnej kontrakčnej sily, čo bolo dosiahnuté pomocou elektrickej stimulácie ( nie je jasné, akú chybu a vplyv mali takéto "stimulačné" podmienky na svaly antagonistu, ktoré je potrebné uvoľniť pre získanie väčšej sily - cca. Zozhnika).

Vedci a autor textu usudzujú, že je to celkom možné niektoré ľudia budú môcť výrazne zvýšiť silu tréningom prenosu mozgových signálov do svalov, ale väčšinaľudia nie sú schopní výrazne zvýšiť silu len zlepšením schopnosti aktivovať viac vlákien.

Normalizovaná svalová sila (NSM)

Maximálna kontrakčná sila svalu závisí od objemu svalu, sily svalových vlákien, ktoré ho tvoria, od „architektúry“ svalu, zhruba povedané od všetkých faktorov, ktoré sme naznačili vyššie.

Podľa výskumov je svalový objem zodpovedný za asi 50% rozdielu v indikátory napájania od rôznych ľudí.

Ďalších 10-20% rozdielu v sile sa pripisuje "architektonickým" faktorom, ako je miesto vloženia, dĺžka fascie.

Zvyšné faktory zodpovedné za zvyšných 30-40% rozdielu v sile vôbec nezávisia od veľkosti svalov..

Na zváženie týchto faktorov je dôležité zaviesť pojem – normalizovaná svalová sila (NFM) je sila svalu v porovnaní s jeho prierezovou plochou. Zhruba povedané, aký silný je sval v pomere k jeho veľkosti.

Väčšina (ale nie všetky) štúdie ukazujú, že HCM rastie s cvičením. Ale zároveň, ako sme diskutovali vyššie (v časti o špecifickej sile), zvýšenie objemu samo o sebe takúto príležitosť neposkytuje, to znamená, že rast sily je zabezpečený nielen zvýšením objemu, zlepšením v pasáži svalových signálov, ale inými faktormi (tým istým, ktorý je zodpovedný za zvyšných 30-40% rozdielu sily).

Aké sú tieto faktory?

Zlepšenie kvality spojivového tkaniva

Jedným z týchto faktorov je s zvýšenie kondície zlepšuje kvalitu spojivového tkaniva, ktoré prenáša úsilie zo svalov na kosti... S nárastom kvality spojivového tkaniva sa väčšina úsilia prenáša na kostru, čo znamená, že sila rastie s rovnakým objemom (čiže rastie normalizovaná sila).

Podľa výskumov sa až 80% sily svalového vlákna prenáša do okolitých tkanív, ktoré pripájajú svalové vlákna k fascii pomocou množstva dôležitých bielkovín (endomýzium, perimýzium, epimýzium a iné). Táto sila sa prenáša na šľachy, čím sa zvyšuje celková prenášaná sila zo svalov na kostru.

Ukazuje to napríklad táto štúdia PRED tréningom NSM(sila celého svalu na plochu prierezu) bola o 23 % vyššia ako špecifická sila svalových vlákien(sila svalových vlákien na plochu prierezu týchto vlákien).

PO tréningu NSM(špecifická sila celého svalu) bola o 36 % vyššia(špecifická sila svalových vlákien). Znamená to, že sila celého svalu počas tréningu rastie lepšie ako sila súčtu všetkých svalových vlákien.

Vedci to pripisujú rastu spojivového tkaniva, ktoré umožňuje efektívnejší prenos sily z vlákien do kostí.

Hore a dole sú schematicky znázornené šľachy - medzi nimi je svalové vlákno. S nárastom kondície (pravý obrázok) rastie spojivové tkanivo okolo svalových vlákien, rastie počet a kvalita kĺbov, čo umožňuje efektívnejší prenos sily svalového vlákna na šľachy.

Myšlienka, že kvalita vlákien prenášajúcich silu sa zlepšuje so zvyšujúcou sa kondíciou (a obrázok vyššie), pochádza zo štúdie z roku 1989 a je zatiaľ prevažne teóriou.

Existuje však štúdia z roku 2010, ktorá tento postoj podporuje. V tejto štúdii sa pri nezmenených parametroch svalových vlákien (špecifická sila, vrcholová sila) celková sila celého svalu zvýšila v priemere o 17 % (ale s veľkými variáciami u rôznych ľudí: od 6 % do 28 %).

Antropometria ako faktor sily

Okrem všetkých vyššie uvedených faktorov svalovej sily ovplyvňuje všeobecná antropometria tela aj množstvo vyžarovanej sily a to, ako efektívne môže byť táto sila prenášaná pri ohýbaní kĺbov (a bez ohľadu na moment sily jednotlivých kĺbov) .

Vezmite si ako príklad drep s činkou. Hypotetická situácia: 2 rovnako trénovaní ľudia so svalmi rovnakej veľkosti a zložením vlákien, identicky pripevnené ku kostiam. Ak má zároveň osoba A boky o 20 % dlhšie ako osoba B, potom by osoba B mala hypoteticky drepovať s hmotnosťou o 20 % vyššou.

V skutočnosti však nie všetko tak celkom vychádza, pretože pri zmene dĺžky kostí sa úmerne mení aj miesto uchytenia svalov.

Ak je teda stehno osoby A o 20% dlhšie, potom je úmerné aj miesto úponu svalu na stehennú kosť (množstvo páky) - o 20% ďalej - čo znamená, že dĺžka stehna sa vyrovnáva nárastom svalovej hmoty. úpon ďalej od kĺbu. Ale toto priemer... V skutočnosti sa antropometrické údaje samozrejme líšia od človeka k človeku.

Napríklad bolo pozorované, že powerlifteri s dlhšími nohami a kratšími stehnami majú tendenciu drepovať s väčšou váhou ako tí, ktorí majú v pomere k dolnej časti nohy dlhšie stehná. Podobné pozorovanie sa robí o dĺžke ramena a tlaku na činku od hrudníka.

Bez ohľadu na všetky ostatné faktory antropometria tela koriguje silu, ale meranie tohto faktora je ťažké, pretože je ťažké ho oddeliť od ostatných.

Špecifickosť tréningu

Dobre si uvedomujete špecifickosť tréningu: čo trénujete, to sa zlepšuje. Veda hovorí, že špecifickosť funguje pre širokú škálu aspektov tréningu. Veľká časť tohto efektu funguje, pretože nervový systém sa učí robiť určité pohyby efektívnejšie.

Tu je jednoduchý príklad. Táto štúdia sa často používa ako príklad na ilustráciu princípu špecifickosti:

  • Skupina 1 trénovala s váhou 30% 1RM – každé 3 opakovania až do zlyhania svalov.
  • Skupina 2 trénovala na 80 % 1RM – a urobila len 1 opakovanie až do zlyhania svalov.
  • Skupina 3 trénovala s váhou 80% 1RM - každé 3 opakovania až do zlyhania svalov.

Najväčšie zlepšenie sily sa očakávalo v skupine 3 - tréning s ťažkými váhami a 3 série cvičení.

Keď sa však na konci štúdie medzi všetkými skupinami skontroloval maximálny počet opakovaní s hmotnosťou 30% z 1RM, potom najlepší výsledok ukázala skupina, ktorá trénovala s 30% 1RM. Podľa toho pri kontrole maximálna hmotnosť pri 1RM sa výsledky zlepšili lepšie u tých, ktorí trénovali s 80% 1RM.

Ďalší kuriózny detail v tejto štúdii: keď začali kontrolovať, ako sa zmenili výsledky v statickej sile (nebola trénovaná v žiadnej z 3 skupín), výsledky v raste tohto ukazovateľa boli rovnaké, pretože všetky 3 skupiny špecificky trénujte tento indikátor sily.

S rastom skúseností a zdokonaľovaním techniky je spojený nárast sily. Navyše pri komplexných viackĺbových cvičeniach, kde veľké svalové skupiny efekt tréningu je väčší ako u malých svalov.

Tento graf ukazuje, ako so zvyšujúcim sa počtom opakovaní (horizontálna mierka) klesá podiel chýb v cvičení.

Dynamometre merajú zápästie svalový tonus u detí a dospelých s cieľom určiť všeobecnú výkonnosť a silu človeka, ako aj sledovať dynamiku procesu obnovy po zraneniach, v procese tréningu športovcov, vykonať dynamometriu počas lekárskeho vyšetrenia populácie. Moderné prístroje ukazujú silu v dekanewtonoch (daN). Táto jednotka je analogická ku kilogramovej sile (kgf).

Princíp činnosti dynamometra

Prevádzka dynamometra vychádza zo zákona fyziky, podľa ktorého deformácia vznikajúca v pružine alebo inom elastické telo, je priamo úmerná sile (napätiu) pôsobiacej na teleso. Tento zákon je pomenovaný podľa Hooka, anglického vedca, ktorý žil v 17. storočí.

Hookov zákon hovorí, že v reakcii na deformáciu telesa sa objaví sila, ktorá má tendenciu vrátiť pôvodný tvar a pôvodnú veľkosť telesa. Nazýva sa elastická sila.

Najjednoduchší dynamometer je kombináciou dvoch zariadení - výkonu a čítania!

Sila pôsobiaca na zariadenie je deformácia jeho napájacieho článku. Prostredníctvom elektrického signálu (alebo mechanického) sa deformácia prenáša na referenčný spoj, ktorý môže byť digitálny alebo analógový.

Mernou jednotkou prístroja je newton (N), medzinárodná jednotka na meranie sily.

Ak váhy ukazujú hmotnosť ľudského tela, potom podľa údajov na dynamometri možno posúdiť silu, ktorou osoba pôsobí, deformujúc pružinu prístroja.

Moderné zariadenie na dynamometriu Je kontrolné a meracie zariadenie, ktoré sa široko používa v medicíne na meranie ťahovej alebo tlakovej sily u ľudí, meranej v newtonoch, ako aj momentu sily v kilogramových silách.

Konštrukcia prístroja umožňuje človeku nezávisle merať svoju svalovú silu!

Hlavné typy dynamometrov v medicíne

Prvé dynamometrické zariadenia, čo sú pružinové mechanizmy, vznikli v polovici 18. storočia. Pružina sa v nich pod vplyvom zaťaženia natiahla na určitú dĺžku. Dielky stupnice ukazujúce predĺženie pružiny zodpovedajú hmotnosti bremena. O niečo neskôr bolo vynájdené číselníkové zariadenie s okrúhlou pružinou s uzavretou slučkou. Po zariadeniach s napínacími mechanizmami boli vynájdené tlakovo ovládané konštrukcie.

Dnes existujú dynamometre nasledujúcich typov:

  • Mechanický.
  • Hydraulické.
  • Elektronické.

Zariadenia s mechanickým princípom činnosti sú:

  • Páka.
  • Odpružené.

Existujú modely dynamometrických zariadení, v ktorých sú zapojené dva typy energetických zariadení naraz!

V lekárskej praxi sa najčastejšie používajú nasledujúce typy zariadení:


V elektronických dizajnoch sa používajú typy indukčných, piezoelektrických a iných snímačov. V procese deformácie snímača sa zvyšuje odpor - v dôsledku toho sa menia prúdy. V dôsledku toho je sila tlaku na snímač priamo úmerná sile elektrického signálu vysielaného zariadením.

Elektrický dynamometer je vysoko presné, malé a ľahké zariadenie!

Aký je rozdiel medzi ručným alebo ručným dynamometrom a slepým dynamometrom?

V medicíne sa dynamometrické prístroje využívajú na zisťovanie sily, posudzovanie výkonnosti a vytrvalosti ľudského tela. Pomocou týchto jednoduchých zariadení môžete urobiť pomerne presný záver o stave svalov človeka.

Na medicínske účely sa používajú hlavne ručné dynamometre a stacionárne modely prístrojov!

Možnosť ručný dynamometer určuje svalovú silu prstov osoby, ktorá ju stláča rukou. Odtiaľ pochádza druhý názov - karpálny. Tento prístroj je široko používaný fyzioterapeutmi na hodnotenie dynamiky obnovy svalovej sily pacienta po úraze. Ručné dynamometreširoko používané v špedičných a dopravných spoločnostiach pri testovaní novoprijatých pracovníkov. Používajú sa aj v orgánoch činných v trestnom konaní, na ministerstve pre mimoriadne situácie a v ozbrojených silách, v organizáciách profesionálne športy a fitness kluby.

Dnes sa vyrábajú manuálne zariadenia mechanických a elektronických úprav. Presnosť meraní s ich pomocou závisí od dodržiavania určitých pravidiel osobou počas meraní.

Tieto pravidlá sú veľmi jednoduché a sú nasledovné:

  • Druhá, voľná ruka musí byť uvoľnená a spustená dole.
  • Potom sa musí vziať na stranu a umiestniť kolmo na telo.
  • Potiahnite ruku so zariadením dopredu.
  • Rukou na povel stlačte dynamometer tak silno, ako je to možné.

Podľa tohto algoritmu sa sila každej ruky meria postupne, niekoľkokrát za sebou.

Z výsledkov získaných pre každú ruku sa vyberie tá, ktorá je lepšia!

S nárastom svalovej hmoty počas tréningu sa ukazovatele získané pomocou dynamometra zlepšujú.

Presne absolútne ukazovatele je dosť ťažké ich získať, pretože sú ovplyvnené mnohými subjektívnymi faktormi. Preto sa spravidla berie do úvahy hodnota relatívnej sily rúk. Na jej výpočet sa sila nameraná dynamometrom v kilogramoch vynásobí stovkou a potom sa vydelí hmotnosťou ľudského tela. Pre ľudí, ktorí nie sú zapojení do profesionálneho športu, je relatívny ukazovateľ 45-50 jednotiek pre ženy a 60-70 jednotiek pre mužov.

Pomocou dynamometrov s mŕtvou hmotnosťou môžete otestovať všetky svaly, ktoré ohýbajú a rozširujú ľudské telo na statickú silu a vytrvalosť!

Zariadenie lavice vyzerá expander nôh... Jeho súčasťou sú rukoväť, opierka nôh, kábel, merací prístroj vybavený snímačom a merací prístroj.

Na meranie svalovej sily človek potrebuje:

  • Postavte sa oboma nohami na opierku nôh spotrebiča.
  • Nakloňte telo dopredu, ohnite sa v dolnej časti chrbta.
  • Uchopte rukoväť dynamometra oboma rukami.
  • Neohýbajte nohy v kolenách.
  • Potom musí byť rukoväť zariadenia zo všetkých síl vytiahnutá smerom k sebe.

Princíp výpočtu relatívne ukazovatele pre stacionárne zariadenia je rovnaký ako pre ručné. Ale hodnoty indexov sú oveľa vyššie. S indexom do 170 jednotiek je sila chrbta hodnotená ako nízka. Indikátory od 170 do 200 jednotiek označujú silu pod priemerom. Priemerná sila svalov vzpriamujúcich telo sa berie do úvahy s hodnotami indexu od dvesto do dvesto tridsať. Index od 230 do 260 bodov označuje hodnoty nad priemerom. A viac ako dvestošesťdesiat sú indikátory vysokej sily natiahnutia trupu.

Prečo potrebujete poznať indikátory napájania?

Svalovú silu človeka ovplyvňuje pohlavie a vek, telesná hmotnosť a miera únavy. Ukazovateľ sily do značnej miery závisí od dennej doby a typu svalového tréningu.

Všimli sme si, že v strede dňa sa spravidla zaznamenáva maximálna hodnota tohto ukazovateľa. A ráno a večer - minimum.

Zároveň môže dôjsť k oslabeniu normálnej svalovej sily konkrétnej osoby v dôsledku toho, že:

  • Je chorý na akúkoľvek chorobu alebo zažíva dočasné nepohodlie.
  • Osoba je v stave depresie alebo stresu.
  • Jeho zvyčajná strava a denný režim boli z viacerých dôvodov mimo.

Často sú tieto ukazovatele znížené u starších ľudí a u ľudí, ktorí sa neudržiavajú v správnej fyzickej kondícii.

Lekári predpisujú pacientom meranie svalovej sily na silomere na sledovanie fyzického vývoja detí, dospievajúcich a dospelých.

Pri meraní je potrebné zabezpečiť, aby v počiatočnej polohe bola šípka prístroja na nule!

Po meraní sa musia namerané hodnoty zaznamenať. To pomôže lekárom v budúcnosti posúdiť zmenu zdravotného stavu človeka za určité časové obdobie.

Pre tých, ktorí majú nízku svalovú silu, lekári odporúčajú praktizovať prijateľný šport. Po všetkom fyzické cvičenia sú vyrobené nielen na budovanie bicepsov. V prvom rade posilňujú imunitu organizmu, zvyšujú jeho účinnosť.

Prehľad populárnych modelov a cien lekárskych dynamometrov

V Rusku sa vyrába niekoľko typov lekárskych dynamometrických zariadení. Sú medzi nimi mechanické a elektronické modely. Pre dospelých a deti sú k dispozícii telové a ručné prístroje rôznych cenových kategórií.

Ručný dynamometer DK-25, DK-50, DK-100, DK-140

Uvedené modely patria do kategórie pružinových mechanických zariadení. Sú určené na meranie svalovej sily u ľudí. rôzneho veku a zdravotné podmienky. Dynamometrické prístroje sú potrebné na klinikách a ambulanciách, v sanatóriách a zdravotných a klinických zariadeniach, v sekciách odlišné typyšportu.

Princíp činnosti, tvar a veľkosť týchto modelov sa navzájom málo líšia. Hlavný rozdiel je v meracom rozsahu.

Čísla v názve zariadenia označujú hornú hranicu rozsahu!

Najmä DK-25 je zápästný dynamometer, ktorý umožňuje merať silu až do maximálnej hodnoty 25 dekanewtonov. Zariadenie DK-140 má horný limit merania rovný 140 dekanewtonom.

Náklady na modely ručných pružín sa pohybujú od 3100 do 3900 rubľov.

Tieto modely sú ručné elektronické zariadenia vyrobené na meranie sily karpálneho svalu pacientov. Používajú sa na klinikách, nemocniciach, rehabilitačných strediskách, v školských ordináciách. Používajú sa aj v profesionálnych a amatérske športy a vo fyziologickej praxi.

Zariadenie DMER-120 vyrábané pre dospelých. Keď sa telo dynamometra stlačí rukou, aplikovaná svalová sila sa premení na elektrický signál určitej frekvencie. Získané údaje sú spracované v digitálnom mikroprocesore. Prístroj je vybavený displejom z tekutých kryštálov s indikátorom, na ktorom sa zobrazuje konečný výsledok. Môže sa použiť na meranie medzi 2 a 120 daN.

Existuje verzia tohto modelu s indikátorom mimo zariadenia!

Cena modelu je asi štyri tisíce rubľov. Verzia s diaľkovým indikátorom stojí o 500 rubľov viac. Konštrukcia má autonómny systém napájania z batériových článkov.

DMER-30 Je to detský dynamometer. Merajú silu svalov na rukách u detí staršieho a stredného veku.

Pre dieťa je pohodlné držať toto zariadenie v ruke, pretože má malé telo!

Zariadenie je navyše veľmi ľahké – váži len 90 gramov. Zariadenie môže pracovať v dvoch režimoch. Normálny režim je potrebné po meraní ručne vypnúť. V ekonomickom

režim umožňuje automatické samočinné vypnutie prístroja jednu minútu po meraní. Maximálny limit merania pre toto zariadenie je 30 daN. Náklady na tento model sú 3400-3600 rubľov.

Tento dynamometer má merací rozsah 20 až 200 daN. Telo silomera je vyrobené zo siluminového materiálu a lakované. Pružinová časť je vyrobená z poniklovanej ocele.

Prístroj zisťuje statickú výdrž a silu flexorových a extenzorových svalov ľudského tela!

Prístroj je vybavený špeciálnym zrkadlom, vďaka ktorému môžete vidieť hodnoty na stupnici pri vynaložení svalovej námahy.

Stolový dynamometer sa používa v triedach fyzioterapeutické cvičenia, v ortopedických a neurologických ambulanciách, vo výskumných laboratóriách a v športe.

Cena základného dynamometra je v rozmedzí 9950-12250 rubľov.