Сила мышц, т.е. способность мышц сокращаться, преодолевая определенную нагрузку, - важный показатель состояния здоровья человека. Недостаточная сила мышц, вызванная заболеванием нервно-мышечного аппарата, последствиями длительного постельного режима или возрастом пожилого человека, создает ряд проблем медико-социального характера. У человека со сниженной силой мышц в той или иной степени ограничена способность обслуживать себя самостоятельно, совершать работу по дому, исполнять другие социально обусловленные функции.
Для быстрой диагностики силы мышц можно использовать следующие приемы:
- Для определения мышечной силы кистей больного просят как можно сильнее сжать два или три пальца исследователя кистью - сначала одной, а потом другой. Оценивается не только сила сжатия, но и то, какая кисть сжимается сильнее, а какая меньше;
- Для оценки мышечной силы всей руки больного просят сжать два пальца исследователя. Затем исследователь старается высвободить свои пальцы. Оценивается сила, которую исследователь прикладывает для освобождения своих пальцев;
- Силу мышц бедра можно определить, предлагая больному сделать глубокое приседание и затем встать;
- Для определения мышечной силы голени и стопы необходимо больного попросить пройтись сначала на пятках, а затем на носках (пальцах стоп);
- Для определения силы мышц живота больного просят сесть из положения лежа на спине при согнутых в тазобедренных и коленных суставов ногах;
- Для определения силы мышц спины больного просят согнуться вперед из положения стоя, затем его просят разогнуться, препятствуя этому нажатием руки исследователя на голову больного.
Шестибалльная шкала оценки мышечной силы:
| Балл | Качественная характеристика силы мышцы | Соотношение силы пораженной и здоровой мышцы в % | Степень пареза |
|---|---|---|---|
| Отсутствие признаков напряжения при попытке произвольного движения | 0 | Паралич | |
| 1 | Ощущение напряжения при попытке произвольного движения; | 10 | Грубый парез |
| 2 | Движение в полном объеме в плоскости, параллельной по отношению к земле (движение без преодоления силы тяжести), при удобном расположении с упором на скользкую поверхность; | 25 | Выраженный парез |
| 3 | Движение в полном объеме под действием только силы тяжести; | 50 | Умеренный парез |
| 4 | Движение в полном объеме под действием силы тяжести и при небольшом внешнем противодействии; | 75 | Легкий парез |
| 5 | Движение в полном объеме под действием силы тяжести с максимальным внешним противодействием; | 100 | Нет |
Материал взят с сайта
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.
Измерение мышечной силы.
В процессе естественного роста и под влиянием тренировки происходят местные изменения в различных органах и во всем организме в целом — поэтому мышечная сила зависит от многих показателей физического развития, и больше всего от роста тела в длину, веса тела и окружности грудной клетки.
Мышечная сила по данным около 6000 обследований мужчин различных профессий в возрасте 22—23 лет выражалась в следующих средних величинах: сила правой руки колебалась от 37 до 45 кг, левой руки — от 36 до 40 кг. Наименьшая сила рук равнялась 25 кг и наибольшая —70 кг. У мастеров спорта в возрасте от 21 до 35 лет сила рук колебалась широко — от 32 до 70 кг и в среднем составляла от 50 до 60 кг.
Становая сила (сила спинных мышц) равна в среднем от 140 до 150 кг. У мастеров спорта становая сила колебалась от 128 до 210 и более кг, в среднем чаще всего от 158 до 180 кг.
Увеличение мышечной силы у взрослого человека в процессе тренировки более всего связано с увеличением веса его тела. Но вес тела взрослого человека подвержен довольно значительным колебаниям, и чем больше вес тела, тем больше должна быть и мышечная сила. Как же в таких случаях точно определить, увеличилась мышечная сила или уменьшилась? Это можно сделать путем вычисления силовых показателей, отображающих относительную мышечную силу, выраженную в процентах к весу тела. Для этого надо цифру, показывающую мышечную силу, умножить на 100 и полученное число разделить на вес тела. Например, сила кисти сильнейшей руки равна 42 кг, а вес тела — 70 кг. Точно так же. определяется и показатель становой силы. Увеличение показателя означает возрастание мышечной силы. Так, для мастеров спорта среднего роста в возрасте от 21 до 25 лет показатель ручной силы равен в среднем 82%, а для возраста 26—35 лет — 85,5%. Показатель становой силы равен соответственно 246 и 259%| веса тела.
Увеличение мышечной силы на протяжении того или иного тренировочного периода может свидетельствовать о правильной методике тренировки, снижение мышечной силы — или о неправильной системе тренировки, или о неправильном режиме (работы, отдыха, питания, сна и т. д.), чаще же о суммарном неблагоприятном воздействии тех и других причин. При прогрессивном понижении мышечной силы необходимо заявить тренеру и обратиться к врачу.
Об изменении мышечной силы можно иногда судить по окружности плеча, предплечья, бедра, голени. Об увеличении мышечной массы и силы будет свидетельствовать увеличение их окружностей. Так, например, разница между данными измерения окружности плеча в сокращенном и спокойном состоянии может достигать 2—3 и более сантиметров. Чем больше эта разница (называемая размахом плеча), тем больше сила двуглавой мышцы плеча. Точно так же по изменению окружности бедра и голени можно судить об изменении силы мышц бедра и голени (при условии, если увеличение окружности не идет за счет увеличения толщины подкожно-жирового слоя).
Для исследования мышечной силы
используются специальные приемы, при которых нагрузка падает только на отдельные мышцы и группы мышц. Исследуемого просят выполнить определенные движения в условиях сопротивления, о чем говорилось выше, либо наоборот - исследуемый оказывает сопротивление активным действиям врача. Там, где это возможно, обязательно сопоставляются симметричные группы мышц.
Исследование мышечной силы
не проводится при локальном воспалении мышц, фасций, сухожилий, их разрыве, при ушибе, наличии гематомы.
В клинической практике мышечную силу
условно подразделяют на 5 градаций:
1 - мышечная сила нормальная;
2 - мышечная сила снижена;
3 - мышечная сила резко снижена;
4 - напряжение мышцы совершается без двигательного эффекта;
5 - мышца парализована.
М. Доэрти, Д. Доэрти
(1993 г.) приводят классификацию клинической оценки силы мышц, предложенную Медицинским исследовательским Советом.
Можно пользоваться упрощенным
подразделением мышечной силы на нормальную, ослабленную (сниженную), ее отсутствие.
Некоторые приемы исследования мышечной силы
в условиях сопротивления были приведены при описании исследования двигательной функции мышц. Приводим другие.
Определение силы мышц плечевого пояса
. Исследуемый, согнув руки в локтевых суставах, поднимает их до уровня плеч и удерживает в таком положении. Врач, положив руки на локтевые суставы сверху, оказывает давление вниз. По степени сопротивления оценивается сила мышц плечевого пояса.
Определение силы мышц, сгибающих предплечье . Исследуемый сгибает руку в локтевом суставе и удерживает ее в таком положении. Врач делает попытку разогнуть ее, упершись одной рукой в плечо, другой захватив руку на уровне лучезапястного сустава.
Определение силы мышц, разгибающих предплечье в локтевом суставе . Рука исследуемого максимально согнута в локтевом суставе. Врач одной рукой удерживает его за плечо, другой, захватив за предплечье на уровне лучезапястного сустава, оказывает сопротивление исследуемому при разгибании руки в локтевом суставе.
Определение силы сгибателей и разгибателей кисти . Врач одной рукой фиксирует предплечье исследуемого на уровне дистальной трети предплечья, другой рукой фиксирует его ладонь (кулак), препятствуя сгибанию, а потом разгибанию кисти в лучезапястном суставе.
Определение силы мышц кисти . Врач попеременно или одновременно вкладывает указательный и средний пальцы в кисть исследуемого и просит их сжать. По степени сжатия оценивается сила сгибателей пальцев. Определение силы сгибателей бедра. Исследуемый лежит с вытянутыми ногами. Врач, положив руку на коленную чашечку или чуть выше, и, зафиксировав коленный сустав, предлагает ему согнуть ногу. По Величине усилия, приложенного к удержанию ноги в вытянутом положении, оценивается сила.
Определение силы сгибателей и разгибателей стопы . Исследуемый лежит на спине со стопами, свисающими над краем кушетки. Врач одной рукой фиксирует голень, другой, захватив стопу в дистальном отделе, оказывает Сопротивление при ее сгибании и разгибании в голеностопном суставе.
Определение силы мышц сгибающих и разгибающих пальцы стопы . Врач фиксирует пальцы стопы их поперечным захватом между большим и указательным пальцами и просит исследуемого выполнить сгибание и разгибание пальцев.
Удельная сила мышц, скелетных и гладких (в расчете на 1 см 2 площади поперечного сечения), почти одинакова и, в среднем, составляет 4-3 кг/см 2 или 40-30 Н/см 2 .
Сила есть способность преодолевать внешнее сопротивление или противодействовать ему за счёт мышечного сокращения или напряжения.
В физиологии принято выделять следующие виды силы :
1. Максимальная сила (МС);
2. Максимальная произвольная сила (МПС);
3. Относительная сила (ОС) – это МС делённая на анатомический поперечник (перпендикулярно длиннику мышцы) мышцы (S) или массу тела (P): ОС = МС / S (P) кг/см 2 ;
4. Абсолютная сила (АС) – это МС делённая на физиологический поперечник (сумма поперечных сечений всех её волокон) мышцы S’’:
АС=МС/ S’’
Мышцы (по А.А. Ухтомскому) имеют следующие типы строения:
Мышцы с параллельным ходом волокон (портняжная мышца);
Мышцы с веретенообразным ходом волокон (бицепс);
Мышцы с перистым расположением волокон (жевательная, трапецивыдная, межреберные мышцы).
Так абсолютная сила портняжной мышцы 6,24 кг/см 2 , двуглавой мышцы плеча 8,1 кг/см 2 , жевательной 10 кг/см 2 .
Максимальную силу возможно определить лишь при следующих условиях:
1. одновременная активация всех двигательных единиц, входящих в данную мышцу,
2. режим полного тетануса всех ДЕ,
3. сокращение мышцы при длине покоя (изометрический режим),
4. наличие электростимуляции.
Максимальная произвольная сила – это суммарная величина изометрического напряжения группы мышц при максимальном произвольном усилии испытуемого.
Разница между показателями МС и МПС называется силовой дефицит (СД): СД=МС-МПС.
Силовой дефицит – это интегральный показатель степени координационных способностей нервно-мышечного аппарата.
Силовой дефицит зависит от:
1. эмоционального (психологического) состояния человека (его настрой);
2. числа активных ДЕ (особенно больших);
3. совершенствования управления двигательными единицами центральной нервной системой.
Величина максимального мышечного напряжения зависит от следующих факторов:
А – Периферические (структурные, внутримышечные) факторы:
Количество мышечных волокон в мышце,
Величина двигательных единиц, степень рекрутирования (вовлечения в сокращение) мышечных волокон.
3. длина мышечных волокон (Существует некоторая средняя длина Л 0 (это длина мышцы при покое в условиях целостного организма), при которой мышца развивает максимальное сокращение. Если длина будет меньше Л 0 , или, наоборот, больше Л 0 (перерастянута), то сила, развиваемая мышцей в момент ее возбуждения, будет значительно меньше. Оказалось, что максимальная сила развивается мышцей в том случае, когда длина саркомера составляет 2,2-2,5 мкм. Зависимость силы мышцы от ее длины очень важна - особенно для сердечной мышцы (закон Франка-Старлинга) в практическом и теоретическом отношениях (она доказывает гипотезу скольжения протофибрилл, объясняющую механизм сокращения);
4. тип строения мышцы (степень наклона мышечных волокон к оси движения – физиологический поперечник мышцы),
5. композиция мышцы (из каких волокон состоит – белых гликолитических или красных оксидативных),
6. функциональные (энергетические – содержание химических потенциалов АТФ, КрФ, гликоген, миоглобин и сократительных белков).
Б – Центральные факторы:
Факторы внутримышечной координации (частота и характер нервных импульсов в ДЕ.
В 1885 г. Н.Е. Введенский ввел понятие оптимума и пессимума частоты и силы раздражения, т.е. зависимости амплитуды ответной реакции мышцы от частоты и силы раздражения. Например, импульсы с частотой 30 Гц (30 имп/с) вызывают тетанус высотой 10 мм миографической записи, 50 Гц – 15 мм, 200 Гц – 3 мм. В этом примере 50 Гц - оптимальная частота (оптимум), 200 Гц – пессимальная частота (пессимум). Таким образом, меняя частоту посылки импульсов к мышечным волокнам, альфа-мотонейрон может регулировать величину сократительного ответа своего мышечного аппарата.
К факторам внутримышечной координации также относится регуляция числа активных, возбуждаемых в данный момент времени ДЕ (Хенеманн). Так, если мышца представлена 10 ДЕ, а в данный момент активна 1ДБ, то мышца способна развить силу, равную 1/10 от ее максимальной силы. Если 5 ДЕ активны, то соответственно, мышца развивает 50% от максимума и т. д., а 100% силы она разовьет в том случае, если все 10 ДЕ одновременно будут возбуждены.
2. Режим сократительной деятельности (от одиночного до полного тетануса).
Синхронизация работы ДЕ.
Так, если все 10 ДЕ начнут одновременно возбуждаться, то сила будет, например, 4 кгс/см 2 , а если они возбуждаются асинхронно, то максимальная сила составит 3 кгс/см 2 .
4. Факторы межмышечной координации (мобилизация агонистов, торможение антагонистов, адаптационно-трофические влияния симпатической нервной системы (феномен Орбели-Генецинского).
5. Гормональные влияния (гормоны с анаболическим эффектом: половые, гормон роста и др.)