Jsou popsány metody měření svalové síly a síly mechanického působení sportovce na různé předměty – dynamometrie (polydynamometrie) a deformační dynamometrie. Podrobně je popsáno využití deformační dynamometrie v oblasti tělesné kultury a sportu (atletika).
Využití dynamometrie v oblasti tělesné kultury a sportu
Dynamometrie – metoda používaná k hodnocení mechanického účinku jednoho tělesa na druhé. Termín dynamometrie je řeckého původu ze slov δύναμις – „síla“ a μέτρεω – „měřím“.
Základy dynamometrie v oblasti tělesné kultury a sportu položil francouzský fyziolog Etienne-Jules Marais. V současné době se dynamometrie používá k posouzení mechanického dopadu sportovce na různé předměty a také k nepřímému posouzení jeho silových schopností. Informativním ukazatelem silových schopností je síla vyvinutá konkrétní svalovou skupinou. Nejpoužívanější dynamometry jsou pro měření síly svalů ohýbače zápěstí – ruční dynamometry a pro měření síly svalů, které vzpřimují trup – dynamometry na mrtvý tah.
Mechanický dynamometr
Nejdůležitější částí mechanických dynamometrů je pružina, která musí pracovat v oblasti lineární deformace. To znamená, že měřená síla je přímo úměrná prodloužení pružiny. Při měření ve sportu k posouzení síly kosterního svalstva se velmi často používají ruční (obr. 1) a zádové mechanické dynamometry.
Obr. 1. Mechanický ruční dynamometr
Zařízení elektronických dynamometrů
Ve sportovní praxi je často nutné měřit sílu více skupin kosterních svalů, např. sílu flexorů a extenzorů předloktí, ramene, stehna a bérce. Tento typ dynamometrie se nazývá polydynamometrie. V tomto případě se jako zařízení pro měření síly používají elektronické tahové dynamometry. Například elektronický dynamometr DOR-3-5I s rozsahem měření 0,5 N – 5 kN a přesností odečtu do 0,5 N. Součástí dynamometru je tenzometr (tenzometr) uložený v elastické konstrukci ve tvaru S a elektronický měřicí kabel připojený k indikátoru (obr. 2). Činnost tenzometrů je založena na tenzoelektrickém jevu, jehož podstatou je změna odporu vodiče při jeho prodlužování.
Obr.2. Elektronický tahový dynamometr DOR-3-5I. Označení: 1 – tenzometr, 2 – indikátor měření
Nevýhodou mechanických a elektronických dynamometrů tohoto typu je posouzení jedné, nejčastěji maximální hodnoty síly. V tomto ohledu, pokud je nutné studovat změnu síly vyvinutou svalovou skupinou nebo sportovcem při provádění různých fyzických cvičení, používá se technika zvaná tensodynamometrie.
Deformační dynamometrie
Tensodynamometrie umožňuje zaznamenat úsilí vyvinuté sportovcem při provádění různých fyzických cvičení: běh, skákání, akrobatická, gymnastická a vzpěračská cvičení. To bylo možné díky skutečnosti, že v procesu provádění sportovních pohybů sportovec mechanicky působí na širokou škálu předmětů: sportovní vybavení, podlahu, dráhu, které jsou v důsledku toho deformovány. Pro měření hodnot vynaloženého úsilí sportovce se používají tenzometry (tenzometry), které převádějí mechanickou deformaci na elektrický signál a záznamové zařízení, např. záznamník, který umožňuje záznam elektrického signálu. ne hned, ale po dlouhou dobu během výkonu fyzického cvičení.
Příkladem využití deformačně-dynamometrických technik ve sportu a medicíně je vývoj hardwarově-softwarového komplexu dynamometru Biodex (obr. 3). Ve sportu se používá k hodnocení momentu svalové síly sportovců vzhledem k centrům rotace v kyčelních, kolenních a hlezenních kloubech a také rychlosti a postavení spojnice. V medicíně – k odstranění komplikací po náhradě kyčelního a kolenního kloubu.
Rýže. 3. Multifunkční izokinetický dynamometr Biodex. Okamžik testování
Měření síly a točivého momentu u lidí se provádí pomocí dynamometrů. Ale ne obyčejné, které se používají v průmyslu, ale speciální – lékařské. Lékařské dynamometry zahrnují zápěstní dynamometr, nazývaný také ruční dynamometr, a páteřní dynamometr. V tomto článku vám řekneme, jak se provádí měření pomocí těchto zařízení.
Začněme tedy zápěstním dynamometrem. Tento přístroj je určen ke stanovení tlakové síly svalů, které ohýbají prsty obou lidských rukou, a také k diagnostice stavu a funkce rukou zdravých lidí i těch, kteří se zotavují po zranění. Ruční dynamometr používají lékaři, kteří se zabývají fyzikální terapií, dále je dynamometr používán v orgánech činných v trestním řízení, v ozbrojených silách a na ministerstvu pro mimořádné situace. Přístroje na měření síly jsou nepostradatelné pro trénink profesionálních sportovců. Jako příklad ručního dynamometru můžeme uvést taková zařízení jako: mechanický DC a elektronický DMER.
Ruční dynamometr DC.
Provádění izometrických měření síly pomocí dynamometru nevyžaduje mnoho času a proces měření subjekt neunavuje. Pro získání přesných absolutních výsledků je nutné, aby pacient dodržel určitou polohu těla a úhel jednotlivých kloubů. Nechte vyšetřovaného natáhnout ruku s ručním dynamometrem a posuňte ji na stranu kolmou k tělu. Volná ruka by zároveň měla být uvolněná a spuštěná dolů. Poté bude muset na povel zmáčknout zápěstní dynamometr, jak jen to půjde. Měření na dynamometru lze provádět několikrát střídavě oběma rukama, přičemž pro každou ruku se vybere nejlepší výsledek.
Vyvozovat závěry na základě absolutních výsledků měření lze pouze dynamicky, když byly předchozí výsledky zaznamenány do speciálního deníku. V opačném případě, protože výsledky měření provedených pomocí dynamometru jsou ovlivněny faktory, jako je věk, pohlaví subjektu a také výška a váha, měly by být použity objektivnější ukazatele. Nejobjektivnějším ukazatelem síly bude tzv. relativní velikost svalové síly. To je kromě uvedených faktorů způsobeno skutečností, že během tréninku nárůst absolutních silových ukazatelů úzce souvisí s růstem svalové hmoty člověka a v důsledku toho s jeho hmotností.
Chcete-li určit relativní sílu ruky, musíte vynásobit absolutní hodnoty v kilogramech získané měřením pomocí ručního dynamometru číslem 100 a vydělit je tělesnou hmotností sportovce. Pro muže, kteří se nevěnují sportu, by toto číslo mělo být 60-70 a pro ženy 45-50.
Dynamometrie mrtvého tahu prováděná pomocí dynamometru mrtvého tahu je, dalo by se říci, komplexním měřením silových kvalit sportovce, protože do takové studie jsou zapojeny téměř všechny hlavní svaly. Cvičení mrtvého tahu s použitím siloměru by se mělo používat ve všech sportovních a rekreačních zařízeních dispenzárního typu. Jako příklad dynamometru na mrtvý tah můžeme uvést DS-200 a DS-500.
Dynamometr Stanovoy DS-200
Dynamometrie mrtvého tahu spočívá v použití dynamometru mrtvého tahu – zařízení, které vypadá jako běžný roztahovač nohou, který se skládá z rukojeti, podnožky umístěné pod nohama, kabelu a měřicího zařízení se senzorem a čtecím zařízením. Subjekt musí přitáhnout rukojeť směrem k sobě a nahoru tak silně, jak jen může, a přitom držet nohy rovně v kolenou.
Relativní hodnota síly mrtvého tahu se počítá úplně stejně jako u ruční dynamometrie, zde by však hodnoty indexu měly být několikanásobně vyšší. Například:
Pokud je index menší než 170, pak je index relativní síly nízký.
- Od 170 do 200 – podprůměr.
- 200 – 230 – průměr.
- 230 – 260 – nadprůměr.
- Pokud je více než 260, pak je považováno za vysoké.
Nárůst ukazatelů relativní síly, jak manuálního, tak mrtvého tahu, obvykle indikuje nárůst svalové síly a následně i procentuální nárůst svalové hmoty.
Indikace z těchto měření se používají v neurologii při vyšetřování nemocí, které mohou být doprovázeny svalovou slabostí, např. myasthenia gravis, roztroušená skleróza se slabostí končetin, ale i různé následky cévní mozkové příhody.
Samostatně bychom měli zdůraznit typ studie nazývané dynamografie, ve které jsou ukazatele síly a rychlosti svalové kontrakce zaznamenávány do grafu. Jak název napovídá, podstatou této metody je, že naměřené hodnoty jsou zaznamenávány graficky v čase (v čase). Často je dynamografie spojena s jakýmkoli cvičením nebo okolnostmi, jejichž účinnost je třeba měřit.
U dětí existují také průměrné ukazatele dynamometrie, které jsou považovány za normu. Průměrné hodnoty se liší v závislosti na pohlaví, výšce a věkové kategorii subjektu. Měření síly pravé ruky a síly páteře se u dětí ve věku od 18 do XNUMX let provádí obvykle ve dvou etapách s krátkou přestávkou na odpočinek. Normy pro ukazatele síly pravé ruky pro chlapce jsou tedy:
- Od 13 do 18,5 kg – pro věk 8-11 let.
- 21,6 – 37,6 kg – 12-15 let.
- 45,9 – 51 kg – 16-19 let.
Pro dívky se norma pohybuje od:
- 9,8 – 17,1 kg – pro věk 8-11 let.
- 19,9 – 28,3 kg – 12-15 let.
- 31,3 – 33,8 kg – 16-19 let.
Na závěr článku jen konstatujme, že dynamometrie je důležitým prvkem antropometrie, který našel své uplatnění ve fyziologii, sportovní medicíně a sportovní hygieně. Díky ukazatelům absolutní a relativní síly se posuzuje stupeň fyzického rozvoje člověka.
