Динамометр і його призначення в медицині

Практично всі фізичні параметри нашого організму можна виміряти і оцінити, використовуючи спеціальні методи та медичні прилади. Зважування, вимірювання зросту, контроль над обсягами талії, стегон, грудей і інших частин тіла — все це цікаво в основному для простої людини, а для медичного працівника перелік досліджень зовнішніх і функціональних показників організму набагато ширше. Антропо- і фізіометрія — цими термінами і називаються всі необхідні вимірювання. І, якщо перший має на увазі отримання зовнішніх даних про наше тіло, другий оцінює внутрішні його можливості (життєву ємність легенів, м'язову силу кистей рук, станову силу, частоту серцевих скорочень). У день народження російського невропатолога Григорія Россолимо MedAboutMe пропонує розібратися, як вимірюється м'язова сила і який медичний прилад для цього використовується.

Що таке динамометр і яке його призначення?

У медичному розумінні це пристрій, призначений для визначення сили м'язових скорочень. З його допомогою можна оцінити момент сили або силу стиснення / розтягування. В основі їх роботи лежить фізичний закон Гука, згідно з яким деформація в пружному тілі прямо пропорційна зусиллю, прикладеному до нього. Існують різні види динамометрів, але найбільш затребуваним є кистьовий апарат, винайдений згаданим вище Григорієм Россолимо. Але також є прилади, вимірювані станову силу, стан м'язів ніг і навіть оптичні динамометри, що визначають силу м'язів, що підтримують форму кришталика ока.

Використання динамометра в медицині дозволяє оцінити рівень фізичної підготовки людини, прогрес реабілітації після травм і оперативних втручань, м'язову функціональність і ступінь розвитку мускулатури. На стан м'язів і силу впливає вік, стать, вага і загальне здоров'я людини. Також на показники накладається час доби і рівень тренованості м'язів. Спотворені результати вимірювань за допомогою динамометрів можуть бути обумовлені:

• хворобою або нездужанням;
• станом стресу або депресії;
• недоліком харчування і збитим звичним розпорядком дня.

Недостатні результати нерідко відзначаються у літніх людей і тих, хто не стежить за своїм тілом, не приділяє достатньо уваги фізичному розвитку.

Види динамометрів, використовуваних в медицині

У сучасній медицині використовується кілька видів динамометрів. До них відносяться:

• механічний пружинний прилад, що виконує необхідні вимірювання за рахунок сжимающейся і розтягується пружини;
• механічний важільний динамометр, в якому деформуюче зусилля, яке прикладається м'язами рук, передається через важіль;
• гідравлічний пристрій, що вимірюється силу впливу за кількістю виштовхується рідини, яка проходить по трубці і надходить на датчик;
• електронний динамометр, що визначає силу впливу за рахунок перетворення деформуючого зусилля в електричний імпульс.

Існують динамометри, які можуть використовуватися тільки в медичних установах, а також прилади, які підходять для індивідуального застосування в домашніх умовах.

Як вимірюється м'язова сила кистей рук?

Невеликі за розміром кистьові динамометри — вироби зі сталевої пружини, шкали і стрілки. Такий прилад визначає силу впливу в кілограмах. При вимірі людина тримає пристрій циферблатом всередину і випрямляє руку на рівні плеча в бік. Тримаючи руку прямо, випробуваний стискає апарат по максимуму, як еспандер. На правій і лівій руці вимір виконується по 3 рази, і як результат вибирається найвищий показник. За статистикою, середній показник сили правої кисті у жінок становить 25-33 кг, у чоловіків — 35-50 кг. Ліва рука слабкіше, і її показники, як правило, відрізняються в меншу сторону на 5-10 кг.

Крім м'язової сили кисті, дослідженню підлягає і станова сила. При її визначенні людина стає на платформу двома ногами, нахиляється, захоплює руками важіль динамометра і, прикладаючи певне зусилля, випростовується, поки рукоятка пристрою не виявиться на рівні колін. Для отримання оптимального результату дослідження так само проводиться три рази поспіль і фіксується найкращий результат.

Так для чого ж потрібні динамометри, і які медичні відкриття знайшли своє місце в науковому світі з їх допомогою?

Сила рукостискання і здоров'я серця

Міжнародна група дослідників прийшла до висновку, що за силою рукостискання можна визначити ризик серцевих захворювань. Для цього протягом декількох років фахівці спостерігали за 140 тисячами добровольців в 14 різних країнах. Протягом усього дослідження вчені регулярно оцінювали стан серця добровольців і фіксували дані динамометра, визначального силу стиснення кисті. Виявилося, що ризик виникнення серцево-судинних захворювань був вище у тих добровольців, у яких виявлявся більш низький показник сили стиснення пальців. Так, за оцінками фахівців, зменшення сили рукостискання на 5 кг збільшує ризик ранньої смерті на 16%, інфаркту — на 17%, а інсульту — на 9%. Чим зумовлена ​​ця зв'язок, вчені поки не можуть пояснити. Але висока ймовірність того, що ослаблення мускулатури може бути викликано зниженням еластичності артерій через порушення в роботі серця.

Динамометр для оцінки дитячого здоров'я

Сила хвата руки, на думку фахівців з Бейлорского університету, допомагає визначити ймовірність проблем зі здоров'ям у дітей. Заявити подібне вчені змогли на основі дослідження, проведеного за участю 368 дітей, які навчаються в початковій школі. У процесі дослідження юним волонтерам вимірювали силу хвата на обох руках і оцінювали загальний стан їх здоров'я. Повторне обстеження було проведено через два роки. За його результатами, в групу «ослаблених» дітей потрапили 27,9% хлопчиків і 20,1% дівчаток.

М'язова слабкість і рання смерть

Вчені з університету Мічігану прийшли до висновку, що слабкість м'язів і тривалість життя взаємопов'язані. Низька м'язова сила здатна збільшити ймовірність ранньої смерті практично на 50%. Для дослідження використовувалися дані, отримані при обстеженні 8326 добровольців у віці від 65 років, які брали участь в дев'ятирічної програмі оцінки здоров'я. М'язова слабкість відзначалася у 46% осіб. Найнижчим показником сили для чоловіків був результат менше 39 кг, для жінок — до 22 кг.

Фахівці впевнені, що вимірювання сили хвата кистей рук має стати обов'язковою частиною профілактичних оглядів у людей і літнього, і середнього віку. Адже м'язова слабкість — актуальна проблема, з якою потрібно боротися. І, якщо людина не подбав про своїх м'язах в молодості, нічого страшного, адже ніколи не пізно зробити це в середньому і навіть похилому віці.

Фізична сила і агресія у підлітків

Дослідники з Університету Міннесоти визначили зв'язок між агресивністю дітей і їх фізичною силою в підлітковому віці. Оцінка сили учасників дослідження проводилася в 11, 14 і 17 років. Для цього добровольцям пропонувалося виміряти м'язову силу за допомогою кистьового динамометра. Виявилося, що сила хвата і рівень агресивності у дітей 11 років були приблизно однаковими. Але вже в підлітковому віці ситуація змінювалася. Чим сильніше ставали хлопчики, тим вони були більш агресивними. У дівчаток подібна тенденція не простежувалася.

Альтернативний спосіб вимірювання м'язової слабкості

Точне вимірювання м'язової слабкості, обумовленої структурними змінами тканин, фахівці в області біотехнологій пропонують виконувати за допомогою багатофотонного мікроскопа з інтегрованою в нього мініатюрної системою біомехатронікі. Тепер надлишкова міопатія може визначатися за допомогою візуалізації тканин. Крім того, новий метод оцінки функції м'язів в перспективі дозволить робити вибірку тканин для діагностики порушень. Дослідження вдосконаленим Багатофотонні мікроскопом актуально для пацієнтів, чиї м'язові тканини пошкоджені в результаті запальних і дегенеративних захворювань або раку.

пройдіть тест

Тест: ти і твоє здоров'я Пройди тест і дізнайся, наскільки цінно для тебе твоє здоров'я.

Використано фотоматеріали Shutterstock