Мышечная сила определяется методом: Методы исследования нервно-мышечного аппарата в практике гигиены труда

Методы исследования нервно-мышечного аппарата в практике гигиены труда

 

ПРИМЕНЕНИЕ ДИНАМОМЕТРИИ

 
Динамометрия представляет собой определение основ­ных показателей произвольной дееспособности отдельных мы­шечных групп. К ним относятся максимальная произвольная сила (МПС), выносливость к статическим напряжениям и инте­гральный показатель – максимальная мышечная работоспособ­ность (ММР).
 

Сила мышцы определяется наибольшим напряжением, кото­рое она может развить. Основными измерительными приборами при этом являются различные виды динамометров – кистевые гидравлический и механический динамометры, ножной динамо­метр для измерения силы мышц – разгибателей спины. При из­мерении силы обследуемый осуществляет максимальное воздей­ствие (плавно, без рывков) на соответствующее устройство ди­намометра. Достигнутая максимальная сила должна быть зафик­сирована на 1 – 2 с.
 
Выносливость к статическому напряжению определяется по длительности периода, в течение которого обследуемый удержи­вает усилие, равное 75% от МПС. При измерении выносливо­сти исследователь просит поддерживать заданное усилие макси­мально долго до отказа. Как только обследуемый достигает не­обходимого уровня усилия, исследователь включает секундомер и останавливает его в момент отказа поддерживать усилие. Срок удержания усилия (в секундах) и есть показатель статической выносливости.

 
ММР определяется на основании двух измеренных динамо­метрических показателей как произведение силы на время удер­жания данной силы. При снижении работоспособности, развитии утомления ди­намометрические показатели, как правило, снижаются. Величи­на снижения статической выносливости является одним из по­казателей степени физического утомления при труде. Оптимальным в процессе обычного рабочего дня является снижение вы­носливости на 5 – 10%, предельно допустимым – на 20%. Превышение этого уровня указывает на развитие выраженного утомления НМА и служит основанием для проведения меро­приятий по снижению трудовой нагрузки путем механизации и автоматизации трудовых операций, изменения норм труда (норм выработки, времени, численности рабочих и т. д.), рационализа­ции режимов труда и отдыха.

 

ПРИМЕНЕНИЕ ТРЕМОРОМЕТРИИ

 
Треморометрия представляет собой регистрацию посто­янных, непроизвольных мелких колебаний кисти и осуществ­ляется с помощью специального прибора. Анализ треморометрии проводится по амплитуде и частоте колебаний. В исполь­зуемом в практике гигиенических исследований электротремометре амплитуда отражается числом касаний краев фигурных пазов. При проведении измерений исследователь записывает показание счетчика электротремометра и включает его. По ко­манде исследователя (при этом он запускает секундомер) об­следуемый металлической указкой проводит через все фигур­ные пазы. После выполнения задания секундомер останавливается и вновь регистрируется показание счетчика. Разность в показаниях счетчика указывает количество касаний указкой краев паза. Делением значения общего числа касаний на время выполнения теста определяется частота – количество касаний в 1 с.

 
При развитии утомления тремор усиливается, однако при трактовке результатов исследования необходимо учитывать влияние степени скоординированности напряжения мышц-антагонистов, а также степени скоординированности совместной деятельности зрительного и двигательного анализаторов.

 

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОМИОГРАФИИ

Электромиография (ЭМГ) – это регистрация биоэлек­трической активности мышц, являющаяся одной из наиболее адек­ватных методик, позволяющих объективно оценить функцио­нальное состояние НМА. В зависимости от характера отведения различают суммарную ЭМГ (отводится с помощью накожных электродов) и ЭМГ отдельных двигательных единиц (отведение осуществляется с помощью игольчатых электродов). В гигиени­ческих исследованиях используется, как правило, суммарная ЭМГ. Она представляет собой результат сложения потенциалов действия ряда двигательных единиц, в состав которых входят мотонейрон, его аксон и несколько мышечных волокон. Задача исследователя сводится к отведению, усилению и регистрации этих потенциалов. Для этих целей используются электромио­графы.

Определение силы мышц

Мышечную силу определяют методом действия и противодействия, т. е. больного просят выполнять свойственное для сустава движение и, противодействуя рукой исследующего, определяют напряжение мышц. Силу мышц оценивают по 5-балльной системе: 5 баллов — мышцы здоровой конечности, 4 балла — незначительная атрофия мышц, но сила позволяет преодолеть вес сегмента конечности и препятствие, создаваемое рукой исследователя. Однако сопротивление слабее, чем на здоровой конечности. 3 балла — умеренная атрофия мышц с активным преодолением веса сегмента, но без сопротивления. 2 балла — выраженная атрофия, мышцы с трудом сокращаются, но без веса сегмента. 1 балл — выраженная атрофия мышц, сокращений нет.

Лабораторные: Клинические анализы

Под клиническими исследования понимают в первую очередь, общие анализы крови, мочи и кала. Это тот минимум лабораторных исследований, без которого пострадавшему невозможно провести полноценную терапию, а тем более выполнить хирургическое вмешательство без риска получить тяжелое осложнение или даже летальный исход.

Исследование кровипроводят с подсчетом количества эритроцитов, лейкоцитов и лейкоформулы, определением уровня содержания гемоглобина, цветового показателя, гематокритного числа, СОЭ. Если предполагается оперативное вмешательство, есть подозрение на продолжающееся внутритканевое или внутриполостное кровотечение, исследование дополняют подсчетом тромбоцитов, ретикулоцитов, определением времени свертываемости и длительности кровотечения.

Приводим примерные нормальные показатели, перечисленных инградиентов исследований у взрослого человека. Почему примерные? Да потому, что они имеют колебания в зависимости от возраста, пола, иногда времени суток и места жительства исследуемого. Приводим средние цифры норм для центральной зоны России без учета экстремальных климатических районов Крайнего Севера, Северо-Востока, Юга.

Количество эритроцитов: Мужчины (4,0…5,5) х10 12/л; Женщины (3,6…5,0) х10 12/л.

Количество лейкоцитов: (4,0…4,8) х10 12/л

Гематокритное число – соотношение объемов эритроцитов и плазмы циркулирующей

крови: Мужчины — 0,380 – 0,480; Женщины – 0,330 – 0, 450;

Тромбоциты (180…320) х 10 9/л

Ретикулоциты (молодые формы эритроцитов) в норме в циркулирующей крови их от 0,2 до

1%, т. е. (30…70) х 10 9/л

Длительность кровотечения (по Дьюку) – 2-3 минуты

Время свертываемости крови (по Сухареву) – начало от 30 секунд до 2 минут.

Конец от 3 до 5 минут.

Лейкоформула –процентное содержание разных лейкоцитов в мазке крови. Исследование практически не специфическое, но очень важное, так как является показателем тяжести состояния больного.

Моча– определяют количество, цвет, прозрачность, плотность (норма 1,008-1,025, колеблется в течение суток). РН – 4.5 – 8. 0. Пробы на белок, глюкозу, билирубин – должны быть отрицательные.

При травмах – исследование на наличие крови. Положительная реакция указывать на повреждение мочеполовых органов и мочевыводящих путей. При тяжелых травмах – олигурия, анурия указывают на тяжесть состояния больного и являются прогностически плохим признаком.

Кал –наличие крови в кале после травмы подтверждает повреждение кишечника, другие отклонения от нормы могут указывать на сопутствующие заболевания: нарушение фукнции печени, поджелудочной железы, гельминты и. т. д.

Из общеклинических анализов важное значение имеют исследование жидкостей, полученных из серозных полостей: плевральной, перикарда, брюшной полости, сустава, люмбальной. Содержимое этих полостей при травмах может говорить о многом. Наличие крови в плевральной полости указывает на гематоракс или продолжающееся кровотечение. То же самое можно получит из брюшной полости, но в отличие от плевральной, содержимым ее может быть транссудат с примесью мочи, желчи, содержимого кишечника и даже остатков пищи, что указывает на катастрофу соответствующих органов.

Влияние различных факторов на силу мышц кисти руки

Актуальность

Общеизвестно, что здоровье человека зависит от многих факторов. Физические упражнения положительно влияют на общее состояние организма и, в том числе, на опорно-двигательную систему.

Динамометрия – это важный элемент антропометрии, который нашёл своё применение в физиологии, спортивной медицине и гигиене спорта.

Показатели силы мышц кисти рук говорят о степени физического развития человека. Даже небольшая физическая нагрузка ведёт к увеличению этой силы.

Цель

Исследовать зависимость силы мышц кисти руки от различных факторов.

Задачи

1. Измерить силу мышц кистей рук у подростков при помощи ручного динамометра.

2. Оценить соматическое здоровье на основании полученных данных.

3. Провести анализ полученных данных.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

• Динамометр

• Цифровая лаборатория Releon Lite

• Эспандер

• Компьютер

Описание работы

В исследовании приняли участие обучающиеся двух возрастных категорий: 11–12 лет и 13–14 лет обоих полов. У всех участников проводили измерение силовых показателей мышц-сгибателей запястья и пальцев методом динамометрии.

Динамометрия – метод измерения силы сокращения различных групп мышц. Так как сила сокращения отдельных мышечных групп до известных пределов может считаться пропорциональной степени развития всей мышечной системы в целом, то показания динамометра характеризуют степень физического развития. Единицей изменения силы является ньютон (Н).

Для измерения мышечной силы кисти руки использовался кистевой динамометр, или датчик силы цифровой лаборатории по физиологии. Во время снятия показаний участник был максимально расслаблен, находился в положении сидя, ноги были согнуты в коленях, локти лежали на столе, спина прямая. Показания снимались в три замера с небольшими интервалами. Прямая рука с динамометром отводилась в сторону, и ученик сжимал кисть изо всех сил. Тест проводился каждой рукой поочерёдно.

На первом этапе измеряли силу мышц кисти руки у подростков 13–14 лет. В исследовании приняли участие 10 девочек и 10 мальчиков. После получения средних показателей правой и левой рук результаты сравнивались по гендерному признаку, был рассчитан коэффициент асимметрии. Коэффициент асимметрии (КА) рассчитали по формуле: КА = (ПР – Л) / (ПР + Л) х 100 %, где ПР – показатель правой руки, Л – показатель левой руки.

На следующем этапе провели алогичное измерение у второй группы школьников 11–12 лет. В исследовании приняли участие 5 девочек и 5 мальчиков. После получения средних показателей правой и левой рук результаты сравнивались по гендерному признаку, был рассчитан коэффициент асимметрии.

Далее сравнивались результаты обеих групп.

Среди участников первой группы были выбраны 2 мальчика и 2 девочки, которые на протяжении двух недель делали упражнения с эспандером. При этом каждый тренировал только одну руку. По окончании тренировок были произведены повторные замеры. Полученные результаты сравнивались с показателями участников до начала выполнения упражнений с эспандером и после.

Результаты

1. Сравнительный анализ полученных данных показал, что сила мышц кистей рук учащихся 13–14 лет (24–90 Н) выше, чем у учащихся 11–12 лет (14–52 Н).

2. Средний показатель силы мышц кистей рук у мальчиков в возрасте 13–14 лет значительно выше, чем у девочек данной возрастной категории.

3. Средний показатель силы мышц кистей рук у мальчиков в возрасте 11–12 лет ниже, чем у девочек.

4. У мальчиков 13–14 лет средний показатель правой руки выше, чем у мальчиков 12–13 лет на 51,3 Н, а левой руки – на 49,5 Н.

5. У девочек 13–14 лет средний показатель правой руки выше, чем у девочек 12–13 лет на 17,5 Н, а левой руки – на 23,5 Н.

6. У мальчиков, которые выполняли упражнения с эспандером, показатель силы увеличился на 13,7 % у одного, а у другого – на 15 %. У девочек показатель увеличился на 22,9 % и на 32 % соответственно.

Мальчики 13–14 лет	Показатели до упражнений, Н	Показатели после 1 й недели упражнений, Н	Показатели после 2-й недели упражнений, Н
М. тренирует только левую руку	88	94	102
Р. тренирует только правую руку	90	100	106
Девочки 13–14 лет
Д. тренирует только правую руку	79	96	104
С. тренирует только левую руку	55	68	81

Выводы

1. В ходе физических нагрузок сила мышц возрастает.

2. Степень развития мышечной системы зависит от пола и возраста.

3. Асимметрия силы рук индивидуальна для каждого человека и составляет разницу до 14,9 %.

4. Регулярные физические нагрузки в течение определённого времени улучшают показатели мышечной силы.

Перспективы использования результатов работы

Методика, используемая в работе, может служить одним из показателей состояния соматического здоровья школьников.

Мнение автора

«Конференция «Старт в медицину» – это действительно познавательный и интересный конкурс, в котором может поучаствовать любой желающий. Участие в подобных мероприятиях – это бесценный опыт для каждого»

Саркопения глазами эндокринолога | Мокрышева

Одним из синдромов, существенно влияющих на здоровье и жизнь пациента, является саркопения. Саркопения (от греч. sarx – тело, плоть + penia – снижение) – состояние, характеризующееся прогрессирующей и генерализованной утратой мышечной массы и силы с повышением риска неблагоприятных событий, таких как ухудшение качества жизни, инвалидизация и смерть (Европейский консенсус по саркопении 2010 г.) [1]. Снижение мышечной силы описывал еще Гиппократ, однако термин «саркопения» впервые предложил в 1989 г. американский профессор I. Rosenberg [2]. Диагностические, профилактические и лечебные мероприятия при саркопении должны разрабатываться с учетом повышения коморбидности с возрастом. Это особенно актуально в практике эндокринолога, так как множество эндокринопатий может приводить к формированию данного синдрома.

ЭПИДЕМИОЛОГИЯ

Распространенность саркопении в популяции по разным источникам варьирует от 4,3% до 73,3% и зависит от возрастных критериев включения и особенностей исследуемых групп (пациенты, получающие амбулаторную помощь, и жители домов престарелых имеют значимые отличия). Чаще встречаются данные о распространенности в диапазоне 5–13% среди лиц 60–70 лет и на уровне 50% – в группе старше 80 лет [3, 4]. В российской популяции частота составила 13% у пациентов старше 85 лет [5].

ЭТИОЛОГИЯ

Этиологически саркопению разделяют на первичную и вторичную. Первичную саркопению рассматривают в рамках возрастных изменений мышечной ткани, вторичную – как следствие других заболеваний и патологических состояний (онкологической патологии, сахарного диабета (СД) 2 типа, хронической сердечной недостаточности, гиподинамии и прочего, а также вследствие приема некоторых лекарственных препаратов).

Также обсуждается и генетическая предрасположенность к саркопении. Например, доказана связь генов ACE (кодирует ангиотензинпревращающий фермент), ACTN3 (кодирует альфаактинин 3), MSTN (кодирует миостатин), CNTF (кодирует цилиарный нейротрофический фактор), IGF1 (кодирует ИФР-1), IL-6 (кодирует интерлейкин 6) и VDR (кодирует рецептор витамина D) с силой и/или массой мышечной ткани. Особый интерес для изучения представляют такие гены-кандидаты, как GREM1 (кодирует Gremlin1), TRHR (кодирует рецептор тиреотропин-рилизинг-гормона), ACVR1B (кодирует рецептор активина 1B). В ряде двойных слепых исследований продемонстрировано, что наследуемость некоторых показателей мышечной массы и силы достигает 80% [6, 7].

ПАТОГЕНЕЗ

Саркопения – это мультиэтиологичный синдром со сложным патогенезом, в котором эндокринные факторы играют одну из ведущих ролей. Патогенез данного состояния изучен недостаточно, однако уже известно, что на развитие саркопении значимое влияние оказывает снижение уровня гормона роста (ГР), инсулиноподобного фактора роста-1 (ИФР-1), половых гормонов, витамина D, инсулинорезистентность. В то же время активно изучаются такие факторы, способствующие развитию саркопении, как особенности образа жизни (качество питания, физическая активность, иммобилизация) и пищевой статус. Снижение последнего приводит к недостаточному синтезу белка, развитию дегенеративных процессов, митохондриальной дисфункции и атрофии мышечных волокон, вследствие чего происходит потеря мышечной массы и силы [8]. На развитие саркопении также может влиять течение гестационного периода матери, окружающая среда в раннем детском возрасте, вес тела при рождении и в младенчестве, который прямо связан с мышечной массой и ее функциональными возможностями в старшем возрасте [6].

В основе патогенеза саркопении лежит утрата мышечной массы. Зрелые мышечные волокна состоят из многоядерных клеток, неспособных к делению, поэтому рост и регенерация мышц происходят за счет пролиферации клеток-сателлитов. При саркопении в первую очередь снижается количество клеток-сателлитов и волокон II типа, приводя к невозможности совершения пациентом быстрых движений [9]. Будучи ключевым звеном большинства клеточных процессов (обеспечение энергией, регуляция внутриклеточного гомеостаза кальция, активация клеточной пролиферации), митохондриальная дисфункция и дальнейшая потеря целостности митохондрий в миоцитах приводят к снижению окислительной способности, нарастанию уровня оксидативного стресса, повреждению клеток и развитию атрофии мышечных волокон (рис. 1).

Рис. 1. Этиология и патогенез саркопении.

Значительную роль играют системное воспаление, трансформация митохондрий и их взаимное усиление дегенеративного влияния на мышцы. В скелетных мышцах происходит повреждение транспортной цепи электронов, которое может определяться фокально в миоцитах или в дискретных областях отдельной клетки, и приводит к снижению активности цитохрома С-оксидазы и повышению активности сукцинатдегидрогеназы (СДГ) [10].

Доказательства, подтверждающие ключевую роль мутаций митохондриальной ДНК (мтДНК) в патогенезе старения, были получены в эксперименте на животных моделях, у которых имела место ошибка считывания в мтДНК-полимеразе γ (PolG), что проявлялось преждевременным старением, характеризующимся алопецией, кифозом, потерей слуха, остеопорозом, саркопенией и сокращением продолжительности жизни. У этих мышей накапливались соматические мутации мтДНК и демонстрировали системную дисфункцию митохондрий, включая снижение функции дыхательной цепи, ускоренный апоптоз в постмитотических тканях, при этом повышенного уровня окислительного стресса у них не наблюдалось. Интересно, что делеции мтДНК локализуются совместно с мутациями транспортной цепи электронов и при повышении определенного порога значений приводят к нарушению ее активности. В целом эти данные подтверждают гипотезу о том, что делеции мтДНК, накапливаясь в мышечных волокнах, компрометируют митохондриальную биоэнергетику и способствуют развитию атрофии мышц [10].

Другой путь, регулирующий метаболизм митохондрий во время старения, включает ИФР-1. Этот путь осуществляется путем фосфорилирования АТФ-цитрат-лиазы, фермента, катализирующего митохондриальное производное цитрат в оксалоацетат и ацетил-КоА. Предполагается, что возрастное снижение уровня ИФР-1 может нарушать митохондриальную активность посредством снижения АТФ-цитрат-лиазы, способствуя развитию саркопении [10].

Наличие воспалительной реакции также тесно связано с риском развития саркопении. Повышение фактора некроза опухоли-α способствует развитию воспаления через активацию ядерного фактора k-B, что приводит к потере мышечной массы (см. рис. 1) [11].

Таким образом, ИФР-1, механизмы контроля качества митохондрий и воспалительный путь являются основными звеньями, контролирующими мышечную массу.

Повреждения на любом уровне контроля состояния митохондрий сохраняются на протяжении их жизни, таким образом накапливаются поврежденные органеллы. Как следствие, увеличение отношения AMФ/ATФ и оксидативный стресс активируют катаболический путь, который приводит к атрофии мышц. Этот путь включает в себя как посредников, связанных с аутофагами, так и индукторов мышечного катаболизма (MuRF-1, атрогин), приводящих к деградации митохондрий и белка для обеспечения альтернативных источников энергии [11].

В исследовании, изучавшем взаимосвязь скелетной мышечной массы с сохранностью капиллярной сети при старении, сравнивались данные гистологического исследования мышечной ткани между группами молодых здоровых лиц (средний возраст – 22 года, мужчины (n=14), женщины (n=5)) и пожилых лиц (средний возраст – 74 года, мужчины (n=22), женщины (n=6)). Степень мышечной капилляризации и распределения капилляров определяли методом капиллярных доменов. Окислительную способность мышечных волокон оценивали с помощью количественной гистохимии. Обеспечение капиллярами волокон определялось главным образом размером волокна и лишь в малой степени окислительной способностью. Несмотря на атрофию волокон II типа на 18% (p=0,019) и снижение количества капилляров на одну клетку на 23% (р<0,002) у пожилых людей, существенных различий в распределении капилляров между молодыми и пожилыми людьми выявлено не было. При исследовании активности СДГ максимальное потребление кислорода, поддерживаемое капилляром, не сильно различалось между молодыми и пожилыми людьми, но волокна I типа имели, как и ожидалось, более высокую активность СДГ по сравнению с волокнами II типа [12].

КЛИНИЧЕСКАЯ КАРТИНА САРКОПЕНИИ

Клиническая картина характеризуется снижением объема мышц, их силы и общей активности пациента. Больные отмечают трудности в выполнении привычных действий, выраженную мышечную и общую слабость, боли в мышцах, невозможность самостоятельного передвижения и самообслуживания, что постепенно приводит к инвалидизации и снижению продолжительности жизни. С целью предотвращения таких тяжелых последствий необходимо выявлять данный синдром на самом раннем этапе его развития.

ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

Заподозрить саркопению возможно с помощью опросников. Наиболее часто используются опросники SarQol (Sarcopenia and Quality of Life – качество жизни при саркопении) и SARC-F (Strength, Assistance with walking, Rise from a chair, Climb stairs and Falls – сила, помощь при ходьбе, подъем со стула, подъем по лестнице и падения). Опросник SarQol разработан в 2015 г. французской научной группой для пациентов старше 65 лет в целях оценки мышечной функции и качества жизни. Он состоит из 22 вопросов, разделенных на модули: физическое и психическое здоровье, активность, состав тела, функциональность, деятельность в повседневной жизни и во время досуга [3]. Опросник SARC-F состоит из 5 вопросов и является скрининговым методом обследования, позволяющим быстро оценить мышечную функцию (чувствительность 4–10%, специфичность 94–99%).

Европейская рабочая группа по изучению саркопении у пожилых людей (EWGSOP) рекомендует в качестве стандартного метода оценки физического состояния пациента определять скорость ходьбы на короткое расстояние (4 м). Отрезной точкой является скорость 0,8 м/с, ниже которой необходимо заподозрить саркопению. Вторым этапом следует анализ мышечной силы и массы. Сила мышц оценивается с помощью динамометрии, а масса – с помощью денситометрии (двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии, DXA) и биоимпедансного анализа [13]. Для оценки мышечной силы определяют силу сжатия кисти с помощью кистевых динамометров. Наиболее часто используется в зарубежных исследованиях динамометр Jamar. У пациентов с заболеваниями суставов более предпочтителен Martin Vigorimeter, который измеряет давление обхватывающей руки и не зависит от размера кисти. Для более достоверной оценки мышечной силы требуется выполнение двух методик. При проведении проспективного когортного исследования «Хрусталь» в Северо-Западном регионе России был произведен расчет возрастных норм результатов кистевой динамометрии для здоровых людей старше 65 лет. Средняя скорость снижения силы сжатия кисти в российской популяции у мужчин была выше, чем у женщин, и составила примерно 1 кг/год в возрасте от 65 до 76 лет и 0,5 кг/год в возрасте старше 76 лет. Средняя скорость снижения силы сжатия у женщин была 2 кг за 5 лет. Представленные результаты согласуются с результатами других исследований: например, средняя скорость снижения силы сжатия в исследовании H. Frederiksen и соавт., основанном на анализе трех крупных популяционных исследований, была также выше у мужчин по сравнению с женщинами и составила 0,65±0,02 кг/год, в то время как у женщин – 0,34±0,01 кг/год. В исследовании «Возраст и здоровье женщин II» (The Women’s Health and Aging Study II) скорость снижения силы сжатия у женщин была в среднем 1,10–1,31 кг в возрасте от 70 до 75 и 0,50–0,39 кг в возрасте старше 75 лет [14].

Однако кистевые динамометры не могут достоверно отобразить силу мышц верхних и нижних конечностей. В настоящее время ни один из инструментальных методов не может быть рекомендован для оценки мышечной силы в рутинной клинической практике. Функциональные тесты более информативны, однако также имеют ряд ограничений, например, у пациентов с заболеваниями суставов, неврологическими расстройствами, нарушением координации, головокружением и других. Тест SPPB (Short Physical Performance Battery – характеристика короткой физической активности) позволяет оценить кратковременную физическую активность и включает определение скорости ходьбы на короткое расстояние (4 м), а также 5-кратное вставание со стула и возможность удержания равновесия в положении стоя в течение 10 с [15].

При оценке индекса тощей массы (ИТМ) скелетных мышц с помощью двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (денситометрии, DXA) рассчитывается частное аппендикулярной мышечной массы (АММ), полученной как сумма тощей массы рук и ног, и роста человека в квадратных метрах, то есть АММ/рост², и измеряется в кг/м². Саркопения диагностируется при снижении ИТМ более чем на 2 стандартных отклонения, что, по разным источникам, соответствует ИТМ у мужчин менее 7,26–8,5 кг/м², а у женщин – менее 5,5–5,75 кг/м² [16, 17].

Биоэлектрический импедансный анализ является альтернативой денситометрии, будучи более дешевым, легко воспроизводимым и мобильным методом диагностики. В таблице 1 представлены референсные значения ИТМ для диагностики саркопении.

Таблица 1. Критерии саркопении по данным биоимпедансного анализа.

ИТМ	Муж.	Жен.
Норма	> 10,75 кг/м²	> 6,75 кг/м²
Обратимая саркопения	8,51–10,75 кг/м²	5,76–6,75 кг/м²
Выраженная саркопения	8,5 кг/м²	5,75 кг/м2

Вместе с тем биоимпедансный метод исследования недостаточно точен, особенно у пациентов с заболеваниями, проявляющимися отечным синдромом (хроническая сердечная недостаточность, почечная недостаточность и лимфедема). Антропометрические измерения, такие как окружность икроножной мышцы или толщина кожной складки, неточны главным образом потому, что ожирение, отеки, а также изменения в жировой ткани и потеря эластичности кожи, связанные с возрастом, снижают специфичность метода в оценке мышечной массы. Они не рекомендуются для использования в целях диагностики саркопении, но могут быть альтернативными в случае отсутствия других методов [16, 18]. Антропометрический метод недостаточно информативен и при саркопеническом ожирении, включающем критерии саркопении и увеличение объема подкожной жировой клетчатки у мужчин ≥25%, у женщин ≥35%. При данном состоянии наблюдается жировое перерождение клеток-сателлитов, жировая инфильтрация мышц, которые способствуют снижению силы нижних конечностей и гиподинамии – возникает порочный круг. Однако на данный момент невозможно оценить, что развивается первично: саркопения или ожирение, так как при ожирении наблюдается хроническое воспаление, которое, в свою очередь, приводит к снижению мышечной массы и силы [16].

ОСТЕОСАРКОПЕНИЯ

Остеосаркопения – это относительно новое понятие, включающее в себя сочетание низкой мышечной массы и сниженной минеральной плотности костной ткани (МПК), связанное со старением и общим патогенезом [19]. Учитывая повышение риска развития как саркопении, так и остеопороза у пожилых лиц, требуется оценка состояния мышечной ткани у таких пациентов [20].

Состав тела пациентов с остеосаркопенией характеризуется снижением мышечной массы, МПК, ИМТ и индекса общего жира по сравнению с пациентами с изолированным остеопорозом или саркопенией. Клинические проявления остеосаркопении характеризуются слабостью, низкой скоростью ходьбы, потерей подвижности. В настоящее время отсутствуют специфические маркеры остеосаркопении, однако отмечено, что у пациентов с данной патологией уровень тестостерона, витамина D и гемоглобина ниже, чем у пациентов с изолированным остеопорозом или саркопенией.

Помимо возраста, существует ряд других факторов, которые способствуют развитию остеосаркопении. Генетические полиморфизмы GLYAT, METTL21C, MSTN, ACTN3 PGC-1α и MEF-2C связаны с потерей костной и мышечной ткани. Эндокринные заболевания (в основном СД, нарушение функции щитовидной железы и низкий уровень витамина D, половых гормонов, ГР, ИФР-1), алиментарная недостаточность, ожирение и прием кортикостероидов также влияют на развитие остеосаркопении [19]. Отмечено, что саркопения и мышечная слабость, так же как и частота переломов, встречаются чаще у пациентов с СД 2 типа, чем у здоровых людей [21].

Жировая инфильтрация мышц у пожилых вносит свой вклад в развитие остеосаркопении, что, возможно, связано с отрицательным воздействием продукции воспалительных цитокинов костным мозгом и жировой тканью. Установлено, что пациенты с саркопенией и остеопенией имеют высокие концентрации воспалительных цитокинов, преобладание интерлейкина-6 (IL-6) и фактора некроза опухолей альфа (ФНО-α), которые связаны как с системной, так и с локальной липотоксичностью. Кроме того, изменения в костном мозге тесно ассоциированы с изменениями мышечной массы. Скелетная и мышечная ткань взаимодействуют механически, физически, а также биохимически посредством паракринных и эндокринных факторов. В этом процессе существует много возможных путей, которые могут объяснить развитие и прогрессирование остеосаркопении. Один из них включает остеокальцин, который стимулирует пролиферацию β-клеток, секрецию инсулина и действует непосредственно на скелетную мышцу, коррелируя с мышечной силой. Другим внутренним механизмом, связывающим мышцы и кость, является секреция сосудистого эндотелиального фактора роста (VEGF) с помощью мезенхимальных стромальных клеток костного мозга, что стимулирует пролиферацию миобластов. Мышцы также секретируют несколько гормонов и активных веществ, влияющих на кость, таких как ИФР-1, остеоглицин, ирисин, остеонектин, фактор роста фибробластов-2, IL-6, IL-15 и миостатин. Миостатин является членом надсемейства бета-трансформирующего фактора роста, экспрессируемого в основном в скелетных мышцах. Изучен его эффект на рост мышц и влияние на кость. Дефицит гена MSTN и системное введение ACVR2B-Fc (inhibitor of the Activin Receptor 2B – блокатора рецептора активина 2B) приводят к гипертрофии мышечной ткани и увеличению костной массы [18]. Мышечная ткань также секретирует декорин, который, связывая миостатин, способствует росту мышечной ткани. Обнаружен и его противоопухолевый эффект. При изучении генетически модифицированных животных с выключенным геном DCN, кодирующим декорин, зафиксирован спонтанный рост опухолей. Однако влияние этого белка на физиологию человека изучено недостаточно.

Постменопаузальная остеосаркопения, развитие которой обусловлено генетическими факторами, изменением состава тела, низкой физической активностью, дефицитом эстрогенов и витамина D, приводит к снижению мышечной массы, силы, функциональных возможностей, а также к снижению МПК, что в сочетании с коморбидностью пожилых пациентов реализуется в увеличении частоты переломов, инвалидизации и смертности [20].

Также существует такое понятие как остеосаркопеническое ожирение, критериями которого являются снижение МПК по Т-критерию ≤-1,0 SD по данным DXA, снижение ИТМ <5,5 кг/м² для женщин и <7,23 кг/м² для мужчин, повышение массы жира ≥38% для женщин и ≥28% для мужчин, а также соотношение висцерального/подкожного жирового соотношения >1 (для андроидного типа ожирения) или <1 (для гиноидного типа ожирения). Распространенность остеосаркопенического ожирения, по данным перекрестного исследования в Италии, составила 6,86%, из которых частота гиноидного и андроидного ожирения составила соответственно 2,1% и 4,7%.

В группе пациентов с остеосаркопеническим висцеральным ожирением (по сравнению с другими когортами) отмечен более высокий уровень С-реактивного белка (>2,34 мг/дл), гликемии (>112 мг/дл), а также более высокий риск переломов (FRAX>15%, r=0,316; p<0,05) [22].

САРКОПЕНИЯ И ВИТАМИН D

Установлено, что витамин D играет важную роль в метаболических процессах в мышечной и костной ткани. Так, снижение его уровня на 10 нг/мл приводит к увеличению частоты развития саркопении в 1,5 раза в течение последующих 5 лет. Однако результаты рандомизированных контролируемых исследований не смогли установить патогенетическую роль витамина D в развитии заболеваний мышечной системы [23].

Было показано, что прием витамина D в дозе от 700 до 800 МЕ/день повышает прочность мышц и костей, снижает риск падений, переломов бедренной кости и смертности, однако оптимальная доза приема витамина D все еще остается неопределенной. Европейское общество по клиническим и экономическим аспектам остеопороза, остеоартрита и скелетно-мышечных заболеваний (ESCEO) также оценивает адекватное потребление витамина D в 800 МЕ/день для поддержания сывороточного уровня 25-гидроксивитамина D>30 нг/мл (50 нмоль/л) [18]. Баланс между витамином D и паратиреоидным гормоном (ПТГ) является ключевым регулятором мышечной силы: ПТГ способен модулировать работу мышечной ткани через увеличение внутриклеточного кальция.

ЛЕЧЕНИЕ И ПРОФИЛАКТИКА САРКОПЕНИИ

В настоящее время отсутствует специфическое лечение саркопении, первичной является профилактика. Физические упражнения, особенно постепенно увеличивающиеся силовые нагрузки, являются стимулом для синтеза мышечного белка. Выполнение физических упражнений в течение минимум 20 минут в неделю значительно повышает мышечную и костную массу, силу, снижает функциональные ограничения, предотвращает падения и переломы у пожилых людей. Однако у пациентов с тяжелыми сопутствующими заболеваниями (такими как нейрокогнитивные и сердечные-сосудистые патологии) могут возникнуть сложности в достижении рекомендуемого уровня физической активности [18].

В ходе метаанализа, включившего 37 исследований, 34 рандомизированных клинических исследования, оценивали влияние физических упражнений на мышечную массу у пожилых людей (почти в 80% случаев мышечная масса увеличилась с помощью физических упражнений). Влияние дополнительного питания на мышечную массу было зафиксировано только в 23,5% случаев. Мышечная сила увеличилась в 82,8% исследований после повышения физической активности, а пищевые добавки показали дополнительные преимущества только в небольшом количестве исследований (22,8%). Таким образом, физические упражнения оказывают положительное влияние на мышечную массу и силу или физическую работоспособность у здоровых лиц в возрасте от 60 лет и старше [24].

Белок пищи оказывает косвенное влияние на ключевые регуляторные белки и факторы роста, связанные со здоровьем мышц и костей, за счет увеличения абсорбции кальция, подавления ПТГ и увеличения секреции ИФР-I (костного и мышечного анаболического стимулятора). Потребление белка более 0,8 мг/кг массы тела в день, в основном животного происхождения, усиливает анаболизм мышечного белка наряду с защитой от возрастной потери мышц и костной ткани. У пациентов в возрасте 70–79 лет содержание белка в пище в количестве 1,1 г/кг массы тела в день приводит к отсутствию мышечной потери при 3-летнем наблюдении.

ESCEO рекомендует потребление белка с пищей от 1,0 до 1,2 г/кг массы тела в день, минимум 20–25 г чистого белка в каждой порции. Европейское общество клинического питания и обмена веществ (ESPEN) и Исследовательская группа PROT-AGE рекомендуют такое же потребление белка для здоровых людей старшего возраста, от 1,2 до 1,5 г/кг массы тела в день, а для пациентов с тяжелыми заболеваниями и недостаточным питанием – свыше 2 г/кг в сутки [18]. Пациенты с хронической болезнью почек (ХБП) додиализных стадий для профилактики саркопении должны снизить потребление белка до 0,2–0,5 г/кг в сутки (при СКФ <20 мл/мин/1,73 м²) вследствие возможного развития метаболического ацидоза [25]. Кроме того, потребление белка совместно с физическими упражнениями улучшает синтез мышечного белка и положительно влияет на состав тела, способствуя снижению жировой массы, увеличению или поддержанию мышечной ткани и сохранению кости [18] (табл. 2).

Таблица 2. Рекомендуемое количество потребления белка в сутки различным группам людей.

Критерий	Количество потребляемого белка в сутки, г/кг массы тела
Здоровые люди старшего возраста	1,0–1,2
Пациенты с острыми и хроническими заболеваниями	1,2–1,5
Саркопения первичная (пожилые пациенты с недостаточным питанием)	свыше 2
Пациенты с ХБП С5 (до начала гемодиализа)	0,2–0,5
ХБП С1–3 А2	не более 1,0
ХБП С1–3 А3	0,6–0,8
ХБП С4	0,6–0,8
ХБП С5	0,2–0,5
ХБП С5Д (гемодиализ)	не более 1,2
ХБП С5Д (перитонеальный диализ)	не более 1,4
ХБП (после трансплантации почки)	0,8–1,0

Таким образом для профилактики развития саркопении следует придерживаться рекомендаций ESCEO об оптимальном потреблении белка c пищей 1,0–1,2 г/кг тела в день с содержанием по меньшей мере 20–25 г белка на каждый основной прием пищи, об адекватном потреблении витамина D 800 МЕ/сут, а также потреблении кальция в дозе 1000 мг/сут в сочетании с регулярными физическими упражнениями 3–5 раз в неделю [26].

Активно изучаются возможности патогенетического лечения саркопении. Рандомизированное клиническое исследование 2 фазы показало, что введение антител к миостатину приводит к увеличению аппендикулярной мышечной массы по сравнению с плацебо. Однако остаются нерешенными вопросы о клинической эффективности и безопасности этого метода лечения, поскольку миостатин также присутствует в сердечной мышечной ткани, его ингибирование потенциально может привести к развитию кардиомиопатии. Исследование антител к миостатину все еще находится в экспериментальной фазе испытаний для оценки эффективности и безопасности данного лечения.

В экспериментальных условиях показано, что ACVR2B/Fc, блокатор рецептора активина 2B, сохраняет мышечную массу и увеличивает костную в животных моделях с несовершенным остеогенезом и мышечной дистрофией [27]. Применение цитруллина (непротеиногенная аминокислота), как показали исследования на крысах и молодых взрослых людях, увеличивает мышечную массу, синтез белка, а также липолиз в адипоцитах [28].

В результате экспериментального введения ГР мышам после длительной иммобилизации конечности наблюдалось увеличение мышечной массы, а введение ПТГ привело к улучшению микроархитектоники костей, повышению МПК. Комбинированная терапия ГР и ПТГ оказала более выраженное влияние на параметры костной ткани, не улучшив при этом показатели мышечной массы по сравнению с монотерапией ГР. Однако клинические исследования, проведенные на людях, не дали ожидаемого результата и по применению ГР: мышечная масса увеличилась незначительно [29].

Различные другие фармакологические препараты, такие как тестостерон, ИФР-1, витамин D, ПТГ и т.д., оцениваются как потенциальные средства для лечения саркопении, однако необходимый эффект не был достигнут [18]. Таким образом, в настоящее время можно говорить только о профилактике данного состояния, в которую входят адекватные физические нагрузки и питание с достаточным потреблением белка.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наиболее изученным последствием саркопении является повышение смертности: метаанализ 17 исследований показал, что риск смерти в 4 раза выше у пациентов с саркопенией, риск снижения функциональных возможностей мышц или инвалидности в 3 раза выше, чем у лиц того же возраста без данного синдрома [3]. Это подчеркивает клиническую и социальную значимость саркопении, необходимость тщательного изучения данного состояния, поиск ее предикторов и эффективного лечения.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Данная статья является репринтом:

Мокрышева Н.Г., Крупинова Ю.А., Володичева В.Л., Мирная С.С., Мельниченко Г.А. Саркопения глазами эндокринолога // Ожирение и метаболизм. — 2018. — Т. 15. — №.3 — С. 21-27. doi: 10.14341/OMET9792

1. Cruz-Jentoft AJ, Baeyens JP, Bauer JM, et al. Sarcopenia: European consensus on definition and diagnosis: Report of the European Working Group on Sarcopenia in Older People. Age Ageing. 2010;39(4):412-423. doi: 10.1093/ageing/afq034.

2. Rosenberg I.H. Epidemiologic and methodologic problems in determining nutritional status of older persons. Proceedings of a conference. Albuquerque, New Mexico, October 19-21, 1988. Am. J. Clin. Nutr. 1989;50(5 Suppl):1121-1235.

3. Wright JM, Beaudart C, Zaaria M, et al. Health Outcomes of Sarcopenia: A Systematic Review and Meta-Analysis. PLoS One. 2017;12(1):e0169548. doi: 10.1371/journal.pone.0169548.

4. Morley JE, Anker SD, von Haehling S. Prevalence, incidence, and clinical impact of sarcopenia: facts, numbers, and epidemiology-update 2014. Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle. 2014;5(4):253-259. doi: 10.1007/s13539-014-0161-y.

5. Safonova Y, Zotkin E, Lila A. Prevalence of sarcopenia in elderly northwestern region of the Russian Federation. WCO-IOF-ESCEO. World Congress on Osteoporosis, Osteoarthritis and Musculoskeletal Diseases; 2018 April 19-22, Krakow, Poland. Springer; 2018. p. 238. doi: 10.13140/RG.2.2.22677.01768

6. Scott D. Reducing the burden of sarcopenia: a healthy lifestyle throughout the lifetime D. WCO-IOF-ESCEO. World Congress on Osteoporosis, Osteoarthritis and Musculoskeletal Diseases; 2018 April 19-22, Krakow, Poland. Springer; 2018. p. 99.

7. Tan L-J, Liu S-L, Lei S-F, et al. Molecular genetic studies of gene identification for sarcopenia. Hum. Genet. 2011;131(1):1-31. doi: 10.1007/s00439-011-1040-7.

8. Ali S, Garcia JM. Sarcopenia, Cachexia and Aging: Diagnosis, Mechanisms and Therapeutic Options — A Mini-Review. Gerontology. 2014;60(4):294-305. doi: 10.1159/000356760.

9. Sayer AA, Robinson SM, Patel HP, et al. New horizons in the pathogenesis, diagnosis and management of sarcopenia. Age Ageing. 2013;42(2):145-150. doi: 10.1093/ageing/afs191.

10. Picca A, Calvani R, Bossola M, et al. Update on mitochondria and muscle aging: all wrong roads lead to sarcopenia. Biol. Chem. 2018;399(5):421-436. doi: 10.1515/hsz-2017-0331.

11. Radic M. Autoimmune sarcopenia – current knowledge and perspective. WCO-IOF-ESCEO. World Congress on Osteoporosis, Osteoarthritis and Musculoskeletal Diseases; 2018 April 19-22, Krakow, Poland. Springer; 2018. р. 135

12. Barnouin Y, McPhee JS, Butler-Browne G, et al. Coupling between skeletal muscle fiber size and capillarization is maintained during healthy aging. Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle. 2017;8(4):647-659. doi: 10.1002/jcsm.12194.

13. Ji H-M, Han J, Won Y-Y. Sarcopenia and Osteoporosis. Hip & Pelvis. 2015;27(2):72. doi: 10.5371/hp.2015.27.2.72.

14. Турушева А.В., Фролова Е.В., Дегриз Я.-М. Расчет возрастных норм результатов кистевой динамометрии для здоровых людей старше 65 лет в Северо-Западном регионе России: результаты проспективного когортного исследования «Хрусталь» // Российский семейный врач. – 2017. – Т. 21. – №4. – С. 29-35. [Turusheva AV, Frolova EV, Degryse J-M. Development of reference ranges of handgrip strength among healthy adults 65+ in Northwest Russia: a prospective population-based cohort Crystal study. Russian Family Doctor. 2017;21(4):29-35. (In Russ.)] doi: 10.17816/rfd2017429-35.

15. Bauer J. M. Principles for the standardization of the assessment of muscle strength and power. WCO-IOF-ESCEO. World Congress on Osteoporosis, Osteoarthritis and Musculoskeletal Diseases; 2018 April 19-22, Krakow, Poland. Springer; 2018. р. 75.

16. Rolland Y, Czerwinski S, van Kan GA, et al. Sarcopenia: Its assessment, etiology, pathogenesis, consequences and future perspectives. The Journal of Nutrition Health and Aging. 2008;12(7):433-450. doi: 10.1007/bf02982704.

17. Carnevale V, Castriotta V, Piscitelli PA, et al. Assessment of Skeletal Muscle Mass in Older People: Comparison Between 2 Anthropometry-Based Methods and Dual-Energy X-ray Absorptiometry. J. Am. Med. Dir. Assoc. 2018;19(9):793-796. doi: 10.1016/j.jamda.2018.05.016.

18. Hirschfeld HP, Kinsella R, Duque G. Osteosarcopenia: where bone, muscle, and fat collide. Osteoporos. Int. 2017;28(10):2781-2790. doi: 10.1007/s00198-017-4151-8.

19. Frisoli A. Clinical and biochemical phenotype of osteosarcopenia. WCO-IOF-ESCEO World Congress on Osteoporosis, Osteoarthritis and Musculoskeletal Diseases; 2017 March 23-26, Florence, Italy. Springer; 2017. р.106.

20. Sirola J, Kröger H. Similarities in Acquired Factors Related to Postmenopausal Osteoporosis and Sarcopenia. Journal of Osteoporosis. 2011;2011:1-14. doi: 10.4061/2011/536735.

21. Trierweiler H, Kisielewicz G, Hoffmann Jonasson T, et al. Sarcopenia: a chronic complication of type 2 diabetes mellitus. Diabetol. Metab. Syndr. 2018;10(1). doi: 10.1186/s13098-018-0326-5.

22. Perna S, Spadaccini D, Nichetti M, et al. Osteosarcopenic Visceral Obesity and Osteosarcopenic Subcutaneous Obesity, Two New Phenotypes of Sarcopenia: Prevalence, Metabolic Profile, and Risk Factors. Journal of Aging Research. 2018;2018:1-8. doi: 10.1155/2018/6147426.

23. Bruyère O. Vitamin D and muscle function. WCO-IOF-ESCEO. World Congress on Osteoporosis, Osteoarthritis and Musculoskeletal Diseases; 2018 April 19-22, Krakow, Poland. Springer; 2018. р.124.

24. Beaudart C. Outcomes of the IOF-ESCEO sarcopenia working groups. WCO-IOF-ESCEO. World Congress on Osteoporosis, Osteoarthritis and Musculoskeletal Diseases; 2018 April 19-22, Krakow, Poland. Springer; 2018. р.77-78.

25. National Kidney F. K/DOQI clinical practice guidelines for bone metabolism and disease in chronic kidney disease. Am. J. Kidney Dis. 2003;42(4 Suppl 3):S1-201.

26. Reginster J.-Y. Dairy products in the prevention and treatment of sarcopenia: outcomes of the ESCEO Working Groups. WCO-IOF-ESCEO. World Congress on Osteoporosis, Osteoarthritis and Musculoskeletal Diseases; 2018 April 19-22, Krakow, Poland. Springer; 2018. р. 78.

27. Barreto R, Kitase Y, Matsumoto T, et al. ACVR2B/Fc counteracts chemotherapy-induced loss of muscle and bone mass. Sci. Rep. 2017;7(1). doi: 10.1038/s41598-017-15040-1.

28. Aubertin-Leheudre M. Citruline and muscle function. WCO-IOF-ESCEO. World Congress on Osteoporosis, Osteoarthritis and Musculoskeletal Diseases; 2018 April 19-22, Krakow, Poland. Springer; 2018. р.124.

29. Brent MB, Brüel A, Thomsen JS. PTH (1–34) and growth hormone in prevention of disuse osteopenia and sarcopenia in rats. Bone. 2018;110:244-253. doi: 10.1016/j.bone.2018.02.017.

Физические качества человека — Департамент физической культуры и спорта

Виктор Николаевич Селуянов, МФТИ, лаборатория «Информационные технологии в спорте»

При движении спортсмена можно зафиксировать его перемещение (положение в пространстве, скорость, ускорение) силу взаимодействия с предметами, и производные переменные — мощность, работа. В педагогике эти физические явления получили иную интерпретацию. Появилось понятие физическое качество и его разновидности — сила, быстрота, выносливость, гибкость и ловкость (В. М. Зациорский, 1966). Для развития этих качеств описываются методы тренировки.

Измерить явления, связанные с физической активностью спортсмена возможно, но развивать физические качества нельзя. В организме человека нет физических качеств. В организме есть, например, мышцы, которые могут сокращаться и являть исследователям силу и скорость перемещения костей и тела в целом в пространстве. Для увеличения максимальной силы тяги мышцы требуется изменить строение мышечных волокон (увеличить количество миофибрилл). К сожалению, в педагогической науке все физические явления остаются без глубокого биологического анализа. Спортивная педагогика обособилась, специалисты этой области знаний считают, что у них имеется своя область знаний. Наблюдения в этой области должны составлять основу для образования понятий и положений науки. Это справедливо, в рамках эмпирического изучения объекта исследований. Только надо понимать, что эмпирик признает себя «за полного дурака», ему не доступна суть явлений, он может лишь как пастух в степи петь о том, что видит перед собой. Поэтому в разделе физическая подготовка спортсменов вместо определения смысла физических проявлений занимаются производством новых терминов. Например, способность к прыжкам называют прыгучестью, способность к бегу — бегучесть, способность к ползанию — ползучесть.

Давайте рассмотрим обычные педагогические представления о физических качествах с точки зрения биологических наук.

Сила

Под силой понимают способность человека преодолевать внешнее сопротивление за счет активности мышц.

По В. М. Зациорскому (1966) сила человека зависит от:

— интенсивности напряжения мышц;

— угла тяги мышцы;

— разминки.

Педагоги выделяют виды силовых качеств — максимальная сила, скоростная сила, силовая выносливость, взрывную силу, стартовую силу, динамическую силу, статическую силу, эксцентрическая сила. Разумеется, творческие возможности педагогов этим не исчерпываются и можно придумать еще не одну сотню проявления силы, например, в цикле движения во всех видах спорта, что обычно обзывают специальной силой.

С точки зрения биологии и развития силы, в долгосрочной перспективе, максимальное проявление силы зависит от:

— количества мышечных волокон;

— количества миофибрилл в каждом мышечном волокне.

Срочное проявление силы зависит от управления МВ и активности ферментов мышечных волокон.

Центральная нервная система имеет в коре двигательные зоны с нейронами иннервирующими мотонейроны спинного мозга, а те иннервируют мышечные волокна определенную мышцу.

Увеличение силы тяги мышцы связано с рекрутированием двигательных единиц (ДЕ). Каждый двигательный мотонейрон спинного мозга иннервирует множество мышечных волокон, поэтому совокупность «мотонейрон — группа иннервируемых им мышечных волокон», называется двигательная единица.

Каждая двигательная единица имеет свой порог активации (возбуждения) и максимальную частоту. Поэтому при увеличении силы тяги происходит рекрутирование сначала низкопороговых ДЕ, а затем все более высокопороговых ДЕ. При достижении максимальной частоты импульсации мотонейрона мышечные волокна функционируют в режиме тетануса.

У В. М. Зациорского (1966) рассматривается механизм синхронизации работы ДЕ, эту точку зрения сейчас можно рассматривать как ошибку интерпретации физиологических данных. ДЕ работают практически в режиме «все или ничего», иначе говоря, в режиме гладкого тетануса, поэтому нечего синхронизировать. Внутримышечная координация в основном связана с рекрутированием ДЕ с разным порогом активации.

Активность ферментов мышечного волокна зависит от температуры, степени закисления, концентрации адреналина и норадреналина в крови. Этот эффект достигается с помощью разминки (вводной части тренировочного занятия).

Таким образом, срочный механизм управления силой связан с физиологическим законом рекрутирования ДЕ. Способность человека рекрутировать ДЕ существенно различается у мужчин и женщин, молодых и пожилых людей и представителей различных видов спорта. Поддается тренировке с проявлением максимальных силовых возможностей.

Быстрота

Быстроты как физического явления в природе не существует, это обобщающее понятие всех спортивных явлений, которые могут быть описаны как быстрые. Например, различают быстроту простой и сложной двигательной реакции. Эти явления к физике не имеют никакого прямого отношения. А вот скорость сокращения мышцы, темп движений являются физическими явлениями.

С точки зрения биологии скорость сокращения мышцы зависит от:

— внешнего сопротивления, в соответствии с законом «сила-скорость» Хилла;

— мышечной композиции;

— максимальной силы.

Темп зависит как от скорости одиночного сокращения, так и от скорости расслабления мышц антагонистов. Скорость расслабления зависит от мощности работы кальциевых насосов, а те, в свою очередь, от массы сарколемальных митохондрий.

Выносливость

Под выносливостью понимают способность спортсмена выполнять заданное физическое упражнение без потери мощности, преодолевая утомление.

Педагоги различают общую и специальную выносливость.

Биологи (Н. И. Волков) рассматривают проявление выносливости в зависимости от разных типов энергообеспечения мышечной деятельности и сторон ее проявления:

— алактатная мощность, эффективность и емкость;

— анаэробная гликолитическая мощность, эффективность и емкость;

— аэробная гликолитическая мощность, эффективность и емкость;

— мощность липолиза, эффективность и емкость.

Алактатная мощность зависит от мышечной массы, которая предопределяет запасы АТФ и КрФ, т. е. скоростную и силовую выносливость.

Анаэробная гликолитическая мощность зависит от массы и буферных свойств гликолитических мышечных волокон, окислительных МВ и крови.

Аэробная гликолитическая мощность зависит от массы митохондрий в окислительных и промежуточных мышечных волокнах.

Мощность липолиза зависит от массы митохондрий в окислительных мышечных волокнах.

Надо заметить, что эти представления были прогрессивными в 60–80-е годы, поскольку позволяли внедрять биологическое знание в теорию и практику физического воспитания. В XXI веке эти представления выглядят слишком примитивными. Представлять организм человека в виде пробирки, в которой крутятся шестеренки четырех метаболических процессов некорректно. Модель организма человека (спортсмена) должна быть сложнее. Сейчас она должна, как минимум, включать совокупность мышц пояса верхних и нижних конечностей в каждой мышце надо предусмотреть наличие мышечных волокон разного типа. Сердечнососудистую и дыхательную системы. Блок управления работой этих систем.

При рассмотрении процессов энергообеспечения на более сложной моделе существенно меняются представления о построении тренировочного процесса. В дальнейшем эти особенности будут рассмотрены более подробно.

Гибкость

Под гибкостью понимают подвижность в суставах. Различают пассивную и активную гибкость, а также анатомическую. Ограничения подвижности могут быть анатомическими, физиологическими и морфологическими.

Анатомические ограничения связаны с упором в кости или мышцы.

Физиологические ограничения связаны с тонусом растягиваемых мышц и рефлексом на растяжение.

Морфологические ограничения связаны с длиной миофибрилл в мышечных волокнах. Миофибриллы имеют разную длину и самые короткие ограничивают подвижность в суставе. Для увеличения подвижности следует разрывать самые короткие миофибриллы.

Новое методическое направление — стретчинг, основано на понимании основных физиологических законов. При растягивании мышцы возникает рефлекс на растяжение. Чем быстрее растягивается активная мышца тем сильнее она сопротивляется благодаря рекрутированию большего числа ДЕ. Поэтому маховые резкие движения приводят к разрывам активных машечных волокон или их миофибрилл. Для снижения травмирующего эффекта в стретчинге предлагают выполнять растяжение легкими рывками с очень маленькой амплитудой. В этом случае рефлекс на растяжение срабатывает, механические нагрузки малы и травм не возникает.

Ловкость

Под ловкостью понимают способность человека рационально строить свои двигательные действия в изменяющихся условиях внешней и внутренней среды. В тех случаях, когда внешние условия стабильны, то говорят о координационных способностях.

С точки зрения физики ловкость конечно нельзя рассматривать как физическое качество. Эту проблему следует рассматривать с позиции технической подготовки спортсмена, проблемы формирования двигательных навыков.

Наследуемые аспекты физических качеств

Спортсмены выбирают вид спорта не только по желанию, но и в результате успешности выступления в соревнованиях. Успех в избранном виде спорта во многом определяется наследственной предрасположенностью.

Проявление силы и темпы ее развития зависят от количества мышечных волокон, мощности функционирования эндокринной системы. Проявление максимальной скорости сокращения мышцы зависит от мышечной композиции. Проявление выносливости связано с активностью ферментов, отвечающих за различные механизмы энергообеспечения. Некоторые из ферментов, например, анаэробного гликолиза (пируватдегидрогеназа, лактатдегидрогеназа и др.) могут плохо функционировать, ограничивать работоспособность в условиях мышечного закисления.

Таким образом, все перечисленные характеристики наследуются и определяют выбор вида спорта в ходе начала спортивной специализации.

Развиваемые аспекты физических качеств

Сила зависит от физиологического поперечника, который преимущественно увеличивается в результате гиперплазии миофибрилл. Скорость сокращения мышцы зависит от роста силы. Темп зависит от массы саркоплазматических митохондрий. Выносливость зависит от массы миофибриллярных митохондрий, а также от количества гликогена и жира в мышечных волокнах.

Заключение

Развитие физических качеств не возможно, это бессмысленно. Развитию подлежат структуры клеток организма спортсменов. Для увеличения проявления силы и скорости сокращения мышц нужно заняться гиперплазией миофибрилл, а для увеличения мощности и продолжительности работы следует увеличить гиперплазию митохондрий.

Следовательно, для роста физических возможностей есть два основных пути — рост массы миофибрилл и митохондрий. Остальные факторы также имеют значение, например, масса гликогена и жира в мышечных волокнах, доставка кислорода к мышечным волокнам.

Электронейромиография (ЭНМГ) | Официальный сайт Научного центра неврологии

(информация для пациента)

Что такое электронейромиография (ЭНМГ)?
ЭНМГ – это комплекс нейрофизиологических методов исследования, используемых в диагностике заболеваний периферической нервной системы: болезней двигательных нейронов, корешков, сплетений, периферических нервов, нервно-мышечных синапсов и мышц. 
ЭНМГ включает в себя две основные методики: стимуляционную электронейромиографию (ЭНМГ) и игольчатую электромиографию (иЭМГ). 

Показания для ЭНМГ-исследования:

• болезни двигательных нейронов (спинальные мышечные атрофии, боковой амиотрофический склероз, миелопатии и др.)
• радикулопатии (вертеброгенные и невертеброгенные)
• плексопатии плечевого и пояснично-крестцового сплетений (посттравматические; постлучевые; компрессионные, в том числе синдром верхней апертуры грудной клетки; дизиммунные, в том числе невралгическая амиотрофия Персонейджа-Тернера и др.) 
• полинейропатии (диабетические, токсические, дефицитарные, при хронических соматических заболеваниях; дизиммунные — синдром Гийена-Барре, хроническая воспалительная демиелинизирующая полинейропатия, парапротеинемические, васкулит-ассоциированные, наследственные и др.)
• мононейропатии, множественные мононейропатии (компрессионные, посттравматические, дизиммунные, мультифокальная моторная нейропатия)
• миастения и миастеноподобные заболевания, синдром Ламберта-Итона
• миопатии разного генеза, наследственные мышечные дистрофии, миотонии и др.

Для чего мне назначили это исследование?
Лечащий врач на основании клинических данных и истории болезни подозревает у Вас заболевание (см перечень выше), подтвердить или исключить которое позволит ЭНМГ/иЭМГ. Кроме того, исследование поможет определить характер и распространенность патологического процесса, оценить его активность и динамику, скорректировать лечение. 

Что представляет собой  метод стимуляционной электронейромиографии?
Стимуляционная ЭНМГ – неинвазивный метод с использованием накожных поверхностных электродов, позволяющий оценить проводимость импульса по нервам в ответ на его стимуляцию электрическим током. Исследование сопровождается покалывающими ощущениями в месте действия тока, а также непроизвольным сокращением (подергиванием) исследуемой мышцы. ЭНМГ наиболее информативна при болезнях периферических нервов (моно- и полинейропатии) и нарушении нервно-мышечной передачи (декремент тест).

Что представляет собой метод игольчатой электромиографии?
Игольчатая электромиография (иЭМГ) – инвазивный метод исследования, который с помощью одноразового  очень тонкого игольчатого электрода позволяет оценить электрическую активность мышц в состоянии покоя и при напряжении. Во время исследования в момент вкола электрода в мышцу ощущается лёгкая боль — укол, схожий по ощущениям с обычной внутримышечной инъекцией. иЭМГ наиболее информативна при болезнях периферических мотонейронов (БАС, спинальные мышечные атрофии) и мышц (мышечные дистрофии, миопатии, полимиозит).

Как проходит обследование?
При проведении ЭНМГ Вас попросят раздеться (частично или полностью до белья), сесть или лечь на кушетку. Небольшой участок кожи в месте исследования будет обработан спиртом. При ЭНМГ на мышцу наложат поверхностные электроды (липучки на клейкой основе или чашечки, фиксируемые на коже лейкопластырем), после чего стимулирующим электродом будут наноситься электрические стимулы на различные области руки или ноги в проекции хода нерва. Сила тока тем сильнее, чем глубже располагается нерв. иЭМГ проводится без использования электрического тока, на небольшую глубину в расслабленную мышцу вводится игольчатый электрод, специалист просит вас расслабиться или напрячь мышцу, 3-4 раза меняется положение игольчатого электрода в мышце. 

В некоторых случаях оба метода (ЭНМГ и иЭМГ) используются одномоментно: например, при травмах нервов, при радикуло- и плексопатиях, в сложных диагностических случаях и др.

Какой метод ЭНМГ мне нужен?
Выбор метода ЭНМГ, а также объем исследования определяет лечащий врач или специалист ЭНМГ, исходя из предполагаемого диагноза, указанного в направлении на обследование. Если ваш лечащий врач, рекомендующий ЭНМГ-исследование, заполнит данное направление, в этом случае можно рассчитывать на то, что проведенное обследование будет выполнено наиболее исчерпывающее, чётко под задачи, поставленные врачом перед нейрофизиологом. 
Обращаем ваше внимание, что ЭНМГ — это комплекс разных методик исследования с разной диагностической значимостью при том или ином уровне поражения периферического нейро-моторного аппарата. В зависимости от задач, поставленных лечащим врачом, врач-нейрофизиолог индивидуально подбирает необходимые методики обследования. Заполнение направления вашим врачом (образец направления) поможет правильно составить объем исследования, исключит выполнение ненужных проб, ускорит установление точного диагноза и избавит вас от повторных визитов на ЭНМГ.

Как долго проводится ЭНМГ? 
Длительность обследования зависит от направительного диагноза и поставленных задач. В среднем исследование длится в течение 30 минут, но может в сложных случаях продолжаться и дольше.

ОСНОВНЫЕ ОГРАНИЧЕНИЯ ЭНМГ:

• не оцениваются тонкие чувствительные и вегетативные нервные волокна
• не все нервы и мышцы доступны для ЭНМГ-обследования, а при исследовании некоторых имеются методологические трудности
• при остром развитии заболевания ЭНМГ-изменения «запаздывают» за клиническими симптомами (в этой связи при острых нейропатиях любого генеза оптимально проводить исследование не ранее, чем через 2-3 недели от появление первых симптомов)
• имеются методологические трудности исследования при отеках, трофических нарушениях кожи, повышенной массе тела

ПРОТИВОПОКАЗАНИЙ К ПРОВЕДЕНИЮ ЭНМГ НЕТ.
Исключением является нарушение целостности кожных покровов (травма, инфекция) в месте наложения электродов. Кроме того, ЭНМГ не может проводиться в случае, если на конечность, которую необходимо обследовать, наложена повязка, гипс или лонгета.

ПОДГОТОВКА К ИССЛЕДОВАНИЮ:

• перед исследованием можно все кушать и пить — ограничений нет, можно принимать назначенные вам препараты (исключением является прием антихолинэстеразных препаратов (прозерин, калимин) перед проведением декремент теста)
• накануне необходимо принять душ, соблюдать элементарные правила гигиены кожи
• не рекомендуется наносить на кожу крема или лосьоны
• необходимо держать руки и ноги в тепле, не переохлаждаться

ЧТО ВЗЯТЬ С СОБОЙ НА ИССЛЕДОВАНИЕ?

• направление от лечащего врача с обязательным указанием предварительного диагноза и цели исследования
• желательно иметь простынь или пеленку

Перед проведением исследования предупредите, пожалуйста, специалиста о следующих состояниях:

• Страдаете ли Вы эпилепсией, склонны ли Вы к синкопальным состояниям?
• Стоит ли у Вас водитель сердечного ритма?
• Являетесь ли Вы носителем ВИЧ-инфекции, сифилиса, гепатита и прочих инфекций?
• Нет ли у Вас обострения кожных заболеваний, повреждений кожи?
• Получаете ли Вы антикоагулянтную терапию — препараты, разжижающие кровь?
• Беременны ли Вы?
• Укажите были ли у Вас переломы конечностей, где именно?

В ФГБНУ НЦН на базе лаборатории клинической нейрофизиологии и центра заболеваний периферической нервной системы проводится весь комплекс электронейромиографических исследований любой сложности на оборудовании экспертного класса (миографы Dantec Keypoint, Нейрософт Нейро-МВП-4). Исследование проводят специалисты с большим опытом работы, что гарантирует Вам проведение обследования в полном объеме и грамотную интерпретацию данных. Нашим ЭНМГ-специалистам приходится сталкиваться с самыми сложными и редкими заболеваниями, высокий уровень подготовки позволяет решить поставленные задачи в большинстве случаев.
 

Роль мануального мышечного тестирования на примере неврологии

Важность оценки мышечной силы

Определение мышечной силы —  является важным компонентом  обследования, особенно у неврологических пациентов. Данный метод используется для оценки силы мышц с целью дифференцирования истинной слабости от нарушений координации движений или плохой выносливости. Его можно назвать двигательным тестированием, оценкой мышечной силы, ручным тестированием мышц или другими синонимами. Оценка мышечной силы может проводиться медсестрами, врачами, физиотерапевтами, остеопатами, хиропрактиками и другими специалистами.

Функция тестирования мышечной силы

Мышечная сила особенно актуальна в тех случаях, когда пациент предъявляет жалобы на слабость в конечностях, а также  при подозрении на неврологическую патологию. Это неотъемлемая часть неврологического обследования, особенно для пациентов с инсультом, черепно-мозговой травмой, травмой спинного мозга, невропатией, боковым амиотрофическим склерозом и другими заболеваниями.

Общепринятым методом оценки мышечной силы является шкала ручной диагностики силы  мышц. Этот метод включает в себя тестирование основных мышечных групп верхних и нижних конечностей против усилий экзаменатора и оценку силы пациента по шкале от 0 до 5 соответственно:

• 0 — движения и мышечные сокращения отсутствуют;
• 1 — слабое сокращение мышц;
• 2 — движения только в горизонтальной плоскости;
• 3 — способность поднимать конечность, но не против  сопротивления;
• 4 — способность поднимать конечность против небольшого сопротивления, полный диапазон движения;
• 5 — нормальная сила,  полный диапазон движения.

Стандартное определение мышечной силы проводится с целью выявления патологии нервной системы, нервно-мышечных соединений или же самих мышц.  Мышечное тестирование в верхних конечностях  включает в себя исследование следующих движений — сгибание супинированной руки в локтевом суставе, разгибание руки в локтевом суставе, разгибание в лучезапястном суставе, противопоставление большого пальца кисти, отведение мизинца, разгибание основных фаланг II-V пальцев. Мышечное тестирование в нижних конечностях включает сгибание бедра в тазобедренном суставе, разгибание ноги в коленном суставе, сгибание ноги в коленном суставе, разгибание (тыльное сгибание) стопы в голеностопном суставе, подошвенное сгибание стопы в голеностопном суставе.

Что нужно учесть при проведении мануального мышечного тестирования (ММТ)

Приглашение Сергея Гриценка на семинары по прикладной кинезиологии

Во время тестирования для обеспечения достоверных результатов должна использоваться специальная методика обследования. Пациента следует попросить снять тесную или сковывающую движения одежду, чтобы экзаменатор мог видеть мышцы и наблюдать за мышечным сокращением. Экзаменатор должен также стабилизировать сустав и наблюдать за тем, чтобы другие мышцы не работали в момент обследования. Сначала специалист исследует объем пассивных движений в суставах, чтобы исключить местные поражения опорно-двигательного аппарата (мышечные и суставные контрактуры). Затем исследуется объем активных движений пациента.  Определяется возможность поднимать конечность без оказания сопротивления, если пациент не может задействовать мышцы с устранением силы тяжести, экзаменатор должен поместить руку на мышцу и попросить пациента снова попробовать ей двигать, что позволяет экзаменатору ощущать напряжение мышц, даже если подергивание не видно. Это будет отличать оценку 0 от оценки 1. Когда пациент демонстрирует полный диапазон движения, исследование следует повторить, оказывая сопротивление движению для всего диапазона движения. Если данные действия будут успешными, пациент должен преодолеть какое-то сопротивление, а затем максимальное сопротивление экзаменатора. Не подверженная влиянию или менее затронутая сторона для сравнения должна быть проверена сначала, чтобы измерить контралатеральную силу; все четыре конечности должны быть проверены на предмет полноты движений.

Данный метод очень распространен, прост в применении и не требует специального оборудования. Несмотря на эти преимущества, он также имеет свои ограничения. Оценка зависит от субъективного восприятия врача. В зависимости от собственной физической силы,  экзаменаторы могут оказывать различное сопротивление. Тест не учитывает состояние опорно-двигательного аппарата, которое может сделать тестирование болезненным или трудно переносимым, например, при тендинопатии или артрите.  Тест зависит от усилий пациентов, которые могут оказывать плохое сопротивление   из-за болевого синдрома, неправильного понимания инструкций, психологических или других особенностей.  Наконец, данная система  определяет уровень сопротивления, но напрямую не измеряет силу.

Альтернативные методы  исследования мышц

Измерять мышечную силу можно  в мерах веса, единицах измерения силы или других единицах. Для этого требуется специализированное оборудование, чаще всего используют динамометры. Динамометрия обеспечивает более точное измерение силы, которую может оказывать мышца, и  позволяет  проследить за изменениями  в силе мышц  с течением времени. Динамометрия с ручным захватом является популярным примером, когда пациент сжимает ручку, которая регистрирует применяемую силу. Недостатки динамометрии —  это потребность в дорогостоящем или специализированном оборудовании, исследование ограничивается определенной группой мышц  и  данный метод доступен  для врачей только определённых специальностей.

Другой вариант исследования мышечной силы — это определение функциональных движений, а не количественной силы. Примером функционального мышечного теста может быть приседание или вставание со стула.  Данное тестирование дает информацию   о том, насколько сохранена повседневная активность пациента. Тем не менее, тесты на функциональную активность не дают количественной или качественной оценки силы мышц, как в случае с динамометрией. Соответственно изменения  данного показателя нельзя отследить с течением времени.

Клиническое значение мануального мышечного тестирования

Мышечное тестирование  может помочь выявить неврологические проблемы, в которых слабость мышц  является важным симптомом заболевания. Должны быть исследованы определенные группы мышц, в зависимости от предполагаемого диагноза. Тщательная техника обследования важна для обеспечения достоверных  результатов.   Данный метод применяют  терапевты различных специальностей,  он  не требует специального оборудования и имеет хорошую надежность.  В то время как более  точные методы измерения, например,  динамометрия с ручным захватом,  менее субъективна и обеспечивает количественное измерение, которое можно отслеживать с течением времени. Функциональная оценка силы применяется в тех случаях, когда необходимо оценить качество жизни пациентов и их повседневную активность.

Расписание семинаров по прикладной кинезиологии »

Методы измерения мышечной силы — Human Kinetics

Методы измерения мышечной силы

Хотя многие факторы, влияющие на выражение мышечной силы, не могут контролироваться фитнес-профессионалом, заинтересованным в оценке мышечной силы, многие из них могут. Поэтому, прежде чем выбрать конкретный тест на мышечную силу, фитнес-профессионал должен рассмотреть несколько вопросов, включая специфику теста, протокол разминки, а также время и порядок тестов мышечной силы.

Специфичность мышечной силы

Из предыдущего обсуждения механических и физиологических факторов, влияющих на мышечную силу, должно быть очевидно, что выражение мышечной силы зависит от используемого теста. Использование тестов мышечной силы, которые механически не похожи на интересующие результаты, может поставить под угрозу внешнюю и прогностическую достоверность собранных данных. Например, различия между тренировочными и тестовыми упражнениями с точки зрения используемого типа мышечного сокращения (Abernethy and Jürimäe 1996; Rutherford and Jones 1986), открытых и закрытых кинетических цепных движений (Augustsson et al.1998; Carroll et al. 1998), а двусторонние и односторонние движения (Häkkinen et al. 1996; Häkkinen and Komi 1983), как было показано, влияют на величину прироста мышечной силы, накопленной после периода тренировок с отягощениями. Следовательно, фитнес-профессионалы должны учитывать двигательные характеристики любого используемого силового теста; движения должны быть аналогичны интересующим характеристикам в отношении следующих механических факторов (Siff 2000; Stone, Stone, and Sands 2007):

Шаблоны движения

• Сложность движения. Это включает такие факторы, как одиночные и многосуставные движения.
• Постуральные факторы. Поза, принятая в данном движении, диктует активацию мышц, ответственных за производство силы.
• Диапазон движения и области сосредоточенного производства силы. Во время типичных движений диапазон движений в суставе будет изменяться, как и соответствующие мышечные силы и моменты. Такую информацию можно получить из биомеханического анализа движения.
• Действия мышц. Это касается выполнения концентрических, эксцентрических или изометрических сокращений мышц. Как упоминалось ранее, такая информация не всегда интуитивно понятна и не может быть идентифицирована при наблюдении за совместным движением, связанным с движением.

Величина силы (пиковая и средняя сила)

Величина силы относится к крутящим моментам в суставах, а также к силам реакции земли (GRF) во время движения.Эта информация получена из биомеханических анализов.

Скорость развития силы (пиковая и средняя сила)

Скорость развития силы относится к скорости, с которой развивается совместный крутящий момент или GRF.

Параметры ускорения и скорости

Обычно в спортивных и повседневных движениях характеристики скорости и ускорения меняются на протяжении всего движения. Скорость определяется как скорость, с которой положение тела изменяется в единицу времени, тогда как ускорение относится к скорости, с которой скорость изменяется в единицу времени.Учитывая второй закон движения Ньютона (a = F / m), наибольшие ускорения наблюдаются, когда суммарные силы, действующие на тело, являются наибольшими. Однако наибольшие скорости не будут совпадать с наибольшими ускорениями и, следовательно, наибольшими чистыми силами (если человек не движется в плотной жидкости, такой как вода).

Баллистические и небаллистические движения

Баллистические движения — это движения, при которых движение является результатом начального импульса мышечного сокращения, за которым следует расслабление мышцы.Движение тела продолжается в результате импульса, которым оно обладает от начального импульса (это соотношение импульса и количества движения). Это контрастирует с небаллистическими движениями, при которых сокращение мышц постоянно на протяжении всего движения. Эти категории движений включают различные механизмы нервного контроля.

Учет этих механических переменных повысит вероятность выбора действительного теста на мышечную силу. Исследователи выразили обеспокоенность тем, что отношения между зависимыми переменными, связанными с силовыми тестами (например,g., максимальная поднимаемая внешняя нагрузка, максимальная создаваемая сила) и рабочие характеристики редко фактически оцениваются (Abernethy, Wilson, and Logan, 1995; Murphy and Wilson, 1997). Эти отношения обсуждаются применительно к каждому тесту, описанному в этой главе, где это уместно.

Тип оборудования, используемого для тестирования мышечной силы, имеет большое значение. Например, некоторые тесты мышечной силы могут быть выполнены с использованием либо машинных весов, в которых движение ограничено фиксированным путем, либо свободных весов, в которых движение относительно неограничено.Однако тест, выполненный с машинными весами, не обязательно даст такой же результат, как тот же тест, проведенный со свободными весами. Коттерман, Дарби и Скелли (2005) сообщили, что значения, записанные для измерения максимальной мышечной силы, были разными во время движений приседаний и жима лежа, когда упражнения выполнялись на тренажере Смита, по сравнению с тем, когда они выполнялись со свободными весами. Тестирование мышечной силы с использованием различных типов оборудования вносит значительную систематическую погрешность в данные и, следовательно, серьезно подрывает надежность измерений, а также внешнюю валидность.

Рекомендации по прогреву

Разминка часто выполняется перед тренировкой, чтобы оптимизировать производительность и снизить риск травм (Bishop 2003, a и b; Shellock and Prentice 1985). Как указывалось ранее, на силовые возможности мышцы может влиять завершение предыдущих сокращений, что приводит либо к уменьшению силы (усталость), либо к увеличению силы (PAP). Действительно, предполагается, что и усталость, и ПАП находятся на противоположных концах континуума сокращения скелетных мышц (Rassier 2000).Следовательно, упражнения, выполняемые как часть активной разминки, могут значительно изменить выражение мышечной силы во время теста.

Сообщается о повышении температуры работающих мышц после пассивной (например, внешнее нагревание) и активной (например, выполнение определенных упражнений) разминки (Bishop 2003, a и b). Однако влияние повышения температуры на показатели максимальной мышечной силы неясно, поскольку некоторые авторы сообщают об увеличении максимального изометрического крутящего момента (Bergh and Ekblom, 1979), тогда как другие не сообщают об изменениях (de Ruiter et al.1999).

Статическая растяжка часто входит в программу разминки спортсменов. Исследователи сообщили о снижении силы во время максимальных произвольных сокращений после резкой серии статических растяжек (Behm, Button, and Butt, 2001; Kokkonen, Nelson, and Cornwell, 1998), что побудило некоторых предложить исключить статические растяжки из программ разминки. до силовых и силовых выступлений (Янг и Бем, 2002). Однако Рубини, Коста и Гомес (2007) недавно отметили методологические проблемы со многими исследованиями статической растяжки, заключив, что нарушение мышечной силы обычно наблюдается после протокола растяжки, в котором многие упражнения выполняются в течение относительно длительных периодов времени, т.е. противоречит общепринятой практике.Таким образом, включение статической растяжки в программу разминки перед тестированием мышечной силы может быть допустимо, если общая продолжительность растяжки не является чрезмерной (рекомендуется четыре набора упражнений для каждой группы мышц с продолжительностью растяжки 10-30 секунд) и что упражнения выполняются последовательно во время последующих сессий тестирования.

Очевидно, что разминка, выполняемая перед тестом на силу, может иметь значительное влияние на проявление мышечной силы, и поэтому экзаменующий должен уделить разминке должное внимание.Однако наиболее важным фактором, связанным с разминкой, является последовательность включенных упражнений; любое изменение выполняемых упражнений поставит под угрозу достоверность и надежность теста. Джеффрис (2008) изложил следующие протоколы разминки:

• Общая разминка. От пяти до 10 минут упражнений низкой интенсивности, направленных на увеличение частоты сердечных сокращений, кровотока, температуры глубоких мышц и частоты дыхания.
• Специальная разминка. От восьми до 12 минут выполнения динамических растяжек, включающих движения, которые прорабатывают диапазон движений, необходимый для последующего выполнения. За этим периодом следует постепенное увеличение интенсивности динамических упражнений, связанных с движением.

Сроки и порядок проведения тестов

Исследователи сообщили, что на выражение силы как в изометрических, так и в изокинетических условиях влияет время суток, когда проводятся тесты, причем более высокие значения силы регистрируются ранним вечером (Guette, Gondin, and Martin 2005; Nicolas et al.2005). Хотя механизмы, лежащие в основе этого суточного эффекта, неясны, подразумевается, что экзаменаторы должны учитывать время суток при проведении силовых тестов и обеспечивать последовательность при проведении теста во время будущих сессий.

Тест на мышечную силу может быть одним из множества тестов, проводимых на человеке. В этом случае фитнес-профессионалу необходимо подумать, где разместить тест на мышечную силу в батарее. Это соображение важно, учитывая влияние, которое сократительная история может иметь на выражение мышечной силы.Харман (2008) предложил следующий порядок проведения тестов в батарее в зависимости от требований энергетической системы и требований к навыкам или координации тестов:

Неутомляющие тесты (антропометрические измерения)

Тесты на ловкость

Испытания на максимальную мощность и прочность

Спринт-тесты

Тесты на мышечную выносливость

Утомляющие анаэробные тесты

Тесты на аэробную способность

Следование этому порядку должно обеспечить максимальную надежность каждого теста.

Измерение силы мышц — Science Learning Hub

Как вы пытаетесь определить, насколько вы сильны в конкретном упражнении?

Вы можете попробовать использовать все большие и большие нагрузки, пока не достигнете предела своих сил, но это опасно, потому что, если вы попробуете слишком большую нагрузку, вы можете растянуть или разорвать мышцы и сухожилия.

Этой максимальной силе, которую вы пытаетесь измерить, дается название «максимум на одно повторение» (1ПМ). Это измерение максимальной нагрузки (в килограммах), которую можно полностью переместить (поднять, толкнуть или потянуть) за один раз без сбоев или травм.

Это значение трудно измерить напрямую, потому что вес необходимо увеличивать до тех пор, пока вы не сможете выполнить операцию до конца. Из-за высокой вероятности получения травмы эту деятельность не следует выполнять и оценивать с неподготовленными людьми.

Итак, безопаснее оценивать 1ПМ, подсчитывая максимальное количество повторений упражнения, которое вы можете сделать, используя нагрузку, меньшую, чем максимальное количество, которое вы можете переместить. Это число называется повторениями до утомления (RTF) — вы прекращаете считать повторения, когда больше не можете выполнять упражнение должным образом или когда вы слишком сильно замедляетесь и не можете поддерживать постоянный темп.

1ПМ человека будет разным для каждого вида силового движения. Например, в исследовании, проведенном в этом году в Технологическом университете Окленда (AUT), двенадцать элитных яхтсменов из команды Emirates Team New Zealand America’s Cup имели средний 1ПМ в 119,7 кг для жима лежа и 99,4 кг для тяги лежа.

Одним из преимуществ расчета вашего 1ПМ для различных силовых движений является то, что вы знаете предел, ниже которого вы можете безопасно тренироваться.

1ПМ также можно использовать как показатель развития вашей силы.Поскольку 1ПМ будет варьироваться в зависимости от силы мышц, большинство людей, проходящих силовые тренировки, будут повторять это измерение через регулярные промежутки времени, чтобы узнать, набирают ли они силу.

Как можно оценить 1ПМ?

Значения нагрузки, которую вы использовали, и количество подсчитанных вами повторений (RTF) вводятся в уравнение прогнозирования, которое вычисляет оценку вашего 1ПМ.

Одно уравнение прогноза для 1ПМ, которое было опубликовано Эпли в 1985 году, имеет формулу:
1ПМ = (0.033 x RTF x нагрузка) + нагрузка

Итак, если человек может поднять вес 50 кг за девять повторений до того, как значительно утомится, его расчетный 1ПМ составляет:
1ПМ = (0,033 x 9 x 50) + 50
= 14,85 + 50
= приблизительно 65 кг

Это означает, что человек должен уметь поднимать только 65 кг и не более. Это также означает, что им потребуется несколько минут отдыха, прежде чем они смогут снова поднять тот же вес.

Есть ряд уравнений, которые были построены другими исследователями спортивной науки в последние годы для оценки 1ПМ, и был разработан ряд калькуляторов, которые используют различные уравнения прогнозирования 1ПМ — ищите их в Интернете, используя ключевые слова «Калькулятор 1ПМ».

Спортивное научное сообщество обсуждает точность оценки 1ПМ. Например:

• Человек может познакомиться с техникой и, следовательно, иметь преимущество перед человеком без опыта.
• Приводит ли принятое вами решение о невозможности больше выполнять какую-либо деятельность к действительному измерению 1ПМ?
• Обеспечивает ли выполнение упражнения с фиксированными весами преимущество перед тем, кто выполняет то же действие со свободными весами?

Шкала силы мышц в физиотерапии

Градация силы мышц — это система, используемая физиотерапевтами (PT) для определения того, как работает мышца или группа мышц.Ваш физик может проверить вашу мышечную силу во время первоначальной оценки и оценки, а затем через регулярные промежутки времени, чтобы определить ваш прогресс во время реабилитации.

BanksPhotos / E + / Getty Images

Измерение силы мышц может быть важным компонентом вашего плана реабилитации, особенно если физический специалист считает, что мышечная слабость способствует вашей боли и ограниченной подвижности. Существует несколько способов измерения силы мышц, которые обеспечивают как объективные, так и наблюдаемые результаты.

Определение силы

Мышечная сила определяется как способность мышцы сокращаться и создавать силу одним усилием. Сила мышц отличается от выносливости мышц, последняя из которых определяется количеством времени, в течение которого мышца может выполнять определенную задачу до отказа. С учетом сказанного, сила мышц и выносливость необходимы для достижения оптимальных физических функций и подвижности.

Есть много вещей, которые могут ограничить мышечную силу, в том числе:

Если вас направят на физкультуру, мышечная сила почти всегда будет учитываться независимо от вашего состояния.Это включает в себя не только оценку более крупных мышц, таких как бицепс или подколенные сухожилия, но также и более мелких мышц, таких как запястье и кисть, при хирургической операции на запястном канале.

Физические специалисты используют два метода измерения силы мышц: ручное мышечное тестирование и динамометрическое тестирование.

Мануальное мышечное тестирование

Мануальное мышечное тестирование (MMT) — самый популярный способ проверить мышечную силу. Для этого теста ПТ будет давить на ваше тело в определенных направлениях, пока вы сопротивляетесь давлению.Затем присваивается оценка или оценка в зависимости от того, насколько вы смогли противостоять давлению.

Сила мышц измеряется с помощью ММТ по пятибалльной шкале:

• 0/5 : Оценка 0/5 означает, что вы не можете добиться заметного сокращения в определенной мышце. Это может произойти, если мышца парализована, например, после инсульта, травмы спинного мозга или шейной или поясничной радикулопатии. Иногда боль может вообще предотвратить сокращение мышцы.
• 1/5 : Степень 1/5 возникает, когда отмечается сокращение мышц, но движения не происходит.В этом случае мышца недостаточно сильна, чтобы поднимать определенную часть тела против силы тяжести или перемещать ее в положении с пониженной гравитацией. Небольшое сокращение может быть обнаружено при пальпации (физическом прикосновении), но его недостаточно для движения.
• 2/5 : Оценка 2/5 присваивается, когда мышца может сокращаться, но не может полностью двигать часть тела против силы тяжести. Однако, когда гравитация уменьшается или устраняется с изменением положения тела, часть тела сможет перемещаться во всем диапазоне движений.
• 3/5 : С классом 3/5 вы можете полностью сокращать мышцу и часть тела в полном диапазоне их движения против силы тяжести. Но когда приложено сопротивление, мышца не может поддерживать сокращение.
• 4/5 : Оценка 4/5 означает, что мышца поддается максимальному сопротивлению. Мышца способна сокращаться и оказывать сопротивление, но при максимальном сопротивлении мышца не может поддерживать сокращение.
• 5/5 : Оценка 5/5 означает, что мышца функционирует нормально и может сохранять свое положение даже при приложении максимального сопротивления.

Хотя ручной мышечный тест основан на субъективном наблюдении, критерии и определения считаются достаточно четкими, чтобы дать относительно надежные результаты.

Иногда физик может оценить вашу силу с шагом в два раза, используя знак + или -. Например, оценка 4 + / 5 означает, что ваша мышца выдержала максимальное сопротивление, но смогла оказать некоторое сопротивление во время теста. Оценка 4–5 означает, что ваша мышца не была на грани разрушения во время тестирования.

MMT популярен, потому что он недорог и легко доступен. Он прост в исполнении и не требует специального оборудования. С учетом сказанного, метод менее надежен в диапазоне от хорошего (4/5) до нормального (5/5), при этом результаты часто значительно различаются между одним ПК и другим.

Динамометрические испытания

Другой метод измерения силы мышц называется динамометрией и включает в себя портативное устройство, известное как динамометр. Динанометрическое тестирование оценивает соотношение длины и напряжения мышцы, что означает, что теперь большое напряжение, которое мышца проявляет во время изометрического сокращения, зависит от длины мышцы.

Испытание проводится путем помещения части тела в положение, в котором на нее не действует сила тяжести. После того, как динамометр установлен напротив мышцы, человек оказывает на нее давление в течение нескольких секунд. Затем отображается значение в фунтах или килограммах. Некоторые устройства цифровые, а другие подпружиненные.

Для количественной оценки вашей относительной силы мышц динамометрические показания сравниваются с эталонными (ожидаемыми) значениями для человека вашего возраста и пола.Эти показания используются для отслеживания ваших результатов во время физиотерапии.

В дополнение к стандартным изокинетическим динамометрам, используемым для измерения ключевых групп мышц, таких как локти, бедра, плечо или колено, существуют портативные динамометры, которые могут измерять силу захвата и даже силу сжатия.

Слово Verywell

Если вы испытываете мышечную слабость, приводящую к потере функциональной подвижности, поговорите со своим врачом о возможных причинах.Вас могут направить к хирургу-ортопеду, если считается, что причиной является опорно-двигательный аппарат, или к неврологу, если считается, что мышечная слабость вызвана нервным заболеванием.

Только поставив правильный диагноз, физиотерапевт может провести соответствующую оценку и составить эффективную программу реабилитации.

Оценка мышечной силы — StatPearls

Введение

Тестирование мышечной силы — важный компонент физического осмотра, который может выявить информацию о неврологических нарушениях.Он используется для оценки слабости и может эффективно отличать истинную слабость от дисбаланса или плохой выносливости. Это может называться моторным тестированием, оценкой силы мышц, мануальным мышечным тестированием или многими другими синонимами. Оценка силы мышц может выполняться медсестрами, врачами, физиотерапевтами, эрготерапевтами, мануальными терапевтами и другими практикующими врачами.

Функция

Функция тестирования мышечной силы заключается в оценке жалоб на слабость, часто при подозрении на неврологическое заболевание.Это неотъемлемая часть неврологического обследования, особенно для пациентов с инсультом, черепно-мозговой травмой, травмой спинного мозга, невропатией, боковым амиотрофическим склерозом и множеством других неврологических проблем.

Наиболее распространенным методом оценки мышечной силы является шкала ручного тестирования мышц Совета по медицинским исследованиям. Этот метод включает в себя тестирование ключевых мышц верхних и нижних конечностей на сопротивление исследователя и оценку силы пациента по шкале от 0 до 5 соответственно:

• 0 Нет активации мышц

• 1 Отслеживайте активацию мышц, например, подергивание , без достижения полного диапазона движения

• 2 Активация мышц с устранением силы тяжести, достижение полного диапазона движения

• 3 Активация мышц против силы тяжести, полный диапазон движения

• 4 Активация мышц против некоторого сопротивления, полный диапазон движения

• 5 Активация мышц против полного сопротивления экзаменатора, полный диапазон движений

Обычно тестируемые мышцы включают отводящие мышцы плеча, сгибатели локтя, разгибатели локтя, разгибатели запястья, сгибатели пальцев, внутренние органы кисти, сгибатели бедра, разгибатели колена , тыльные сгибатели, разгибатели большого пальца стопы и подошвенные сгибатели.Эти группы мышц обычно выбираются для систематической оценки важных корешков спинномозговых нервов; тем не менее, для оценки отдельных периферических нервов можно исследовать и другие мышцы. Например, тестирование силы сгибателей локтя, разгибателей локтя, разгибателей запястья, сгибателей пальцев и внутренних органов кисти позволяет проводить методическую оценку нервных корешков от C5 до T1. Тем не менее, можно было бы более конкретно протестировать отводящие пальцы для оценки срединного нерва и минимальные отводящие пальцы для оценки локтевого нерва.[1] [2] [3]

Проблемы, вызывающие озабоченность

Во время тестирования необходимо использовать правильную технику, чтобы гарантировать достоверные результаты. Плотную или ограничивающую одежду следует снять, чтобы экзаменующий мог визуализировать тестируемые мышцы и наблюдать за мышечными сокращениями. Экзаменатор также должен стабилизировать сустав и убедиться, что другие мышцы не помогают. Сначала следует протестировать мышцы с устранением силы тяжести, расположив пациента так, чтобы сокращение мышц было перпендикулярно силе тяжести, например, вдоль стола или кровати для осмотра.Если пациент не может задействовать мышцу без силы тяжести, исследователь должен положить руку на мышцу и попросить пациента снова сократить мышцы. Это позволяет исследователю почувствовать подергивание мышц, даже если подергивания не видно. Это наблюдение позволит дифференцировать 0 баллов от 1 баллов. Когда пациент демонстрирует полный диапазон движений с устранением силы тяжести, испытание следует повторить против силы тяжести для всего диапазона движений. Если это успешно, пациенту следует испытать добавление небольшого сопротивления, а затем максимального сопротивления со стороны исследователя.Непораженная или менее пораженная сторона должна быть проверена в первую очередь, чтобы измерить контралатеральную силу для сравнения; все четыре конечности должны быть проверены на полноту и помочь в проведении дифференциального диагноза на основе паттернов слабости, таких как только верхняя конечность, только нижняя конечность или проксимальные мышцы, а не дистальные. [2]

Метод ручного тестирования мышц Совета по медицинским исследованиям очень распространен, прост в исполнении и не требует специального оборудования. Несмотря на эти преимущества, у него есть свои ограничения.Оценка субъективна и основана на мнении экзаменатора. Между экзаменаторами существует различие в отношении максимального сопротивления, которое они могут применить, поскольку некоторые экзаменаторы сильнее других. Тест не учитывает состояния опорно-двигательного аппарата, из-за которых тестирование может быть болезненным или трудно переносимым, например тендинопатия или артрит. Тест зависит от усилий пациента, которые у некоторых пациентов могут быть недостаточными из-за боли, правильного понимания инструкций, психологических причин или вторичной выгоды.Наконец, система оценок классифицирует уровень силы, но не дает прямого количественного определения силы. [4]

Система «Альтернативы ручному тестированию мышц», разработанная Советом по медицинским исследованиям, предназначена для количественной оценки силы непосредственно в фунтах, ньютонах или других единицах. Для этого требуется специальное оборудование, чаще всего динамометры. Динамометрия обеспечивает более точное измерение силы, которую может проявлять мышца, и позволяет отслеживать различия в силе с течением времени, которые исследователь может не заметить субъективно при использовании шкалы MRC.Динамометрия с ручным захватом является популярным примером, когда пациент сжимает ручку, которая регистрирует приложенную силу. Ограничения динамометрии включают необходимость в дорогостоящем или специализированном оборудовании, ограниченные группы мышц, которые можно тестировать, и ограниченную доступность оборудования для тестирования для врачей разных специальностей или условий. [5]

Другой подход к тестированию силы мышц включает тестирование функциональных движений вместо количественной оценки силы. Примеры функциональных тестов включают приседание или вставание со стула.Функциональные силовые тесты предоставляют информацию о том, достаточно ли силен пациент для выполнения основных повседневных действий, что является ограничением как метода ручного тестирования мышц Совета по медицинским исследованиям, так и динамометрии. Однако тесты на функциональную прочность не дают оценки или числовой величины, которую можно отслеживать с течением времени, чтобы оценить улучшение. [5]

Клиническая значимость

Тестирование силы мышц может помочь практикующему врачу диагностировать неврологические проблемы, при которых слабость является заметным недостатком.Мышцы, предназначенные для тестирования, следует выбирать методически на основании предполагаемого диагноза и для полной характеристики дефицита силы в различных конечностях. Тщательная техника важна для обеспечения достоверных и воспроизводимых результатов. Метод ручного тестирования мышц, предложенный Советом по медицинским исследованиям, является общепринятым, проводится в нескольких дисциплинах, не требует специального оборудования и демонстрирует разумную межэкспертную надежность. Более точные методы измерения, такие как динамометрия с захватом руки, менее субъективны и обеспечивают количественное измерение, которое можно отслеживать с течением времени.Функциональная оценка силы фокусируется на том, насколько независимо пациенты могут выполнять свою повседневную деятельность и является ли сила ограничивающим фактором.

У пациентов с фиктивной или истерической слабостью первоначальное сопротивление движению может казаться нормальным, после чего следует внезапная отдача. Или человек может не использовать прилегающие или другие поддерживающие мышцы надлежащим образом.

Прочие вопросы

Ограничения шкалы оценок

• Тестируемая мышца может не иметь клинического значения

• В отчетах могут быть индивидуальные различия

• Оценивается только концентрическое сокращение мышц

• Шкала может быть применима не ко всем пациентам

Улучшение результатов медицинской бригады

Тестирование мышечной силы — важный компонент физического осмотра, который может выявить информацию о неврологических нарушениях.Он используется для оценки слабости и может эффективно отличать истинную слабость от дисбаланса или плохой выносливости. Это может называться моторным тестированием, оценкой силы мышц, мануальным мышечным тестированием или многими другими синонимами. Оценка силы мышц может выполняться медсестрами, врачами, физиотерапевтами, эрготерапевтами, мануальными терапевтами и другими практикующими врачами.

Дополнительное образование / Контрольные вопросы

Список литературы

1.

УИЛЬЯМС М.Ручное мышечное тестирование, развитие и текущее использование. Phys Ther Rev.1956 декабрь; 36 (12): 797-805. [PubMed: 13378993]

2.

WINTZ MM. Вариации в текущем ручном мышечном тестировании. Phys Ther Rev.1959 июль; 39 (7): 466-75. [PubMed: 13667456]

3.

Compston A. Помощь в исследовании повреждений периферических нервов. Совет по медицинским исследованиям: Комитет по исследованию нервных травм. Канцелярия Его Величества: 1942 г .; стр. 48 (iii) и 74 рисунка и 7 диаграмм; со вспомогательными средствами для исследования периферической нервной системы.Майкл О’Брайен для Гарантов Мозга. Сондерс Эльзевьер: 2010; стр. [8] 64 и 94 рисунки. Головной мозг. Октябрь 2010; 133 (10): 2838-44. [PubMed: 20928945]

4.

Ciesla N, Dinglas V, Fan E, Kho M, Kuramoto J, Needham D. Ручное мышечное тестирование: метод измерения силы мышц конечностей, применяемый к тяжелобольным пациентам. J Vis Exp. 2011, 12 апреля; (50) [Бесплатная статья PMC: PMC3169254] [PubMed: 21505416]

5.

Brandsma JW, Schreuders TA, Birke JA, Piefer A, Oostendorp R.Ручное тестирование мышечной силы: надежность внутренних и внутренних мышц руки у одного и того же наблюдателя. J Hand Ther. 1995 июль-сентябрь; 8 (3): 185-90. [PubMed: 8535479]

Как улучшить мышечную силу и четкость

Мышечная сила — это сила, которую мышца может произвести при одном максимальном усилии. Размер ваших мышечных волокон и способность нервов активировать мышечные волокна связаны с мышечной силой. Измеряется во время мышечного сокращения.Наращивание мышечной силы помогает выравнивать тело, облегчает выполнение повседневных действий и увеличивает метаболизм.

Что такое мышечная сила?

Вы можете подумать, что мышечная сила — это просто то, насколько вы сильны: какой вес вы можете нести, сколько фунтов вы можете поднять в тренажерном зале или сколько отжиманий вы можете сделать во время тренировки. Но истинное определение мышечной силы немного сложнее.

Согласно Американскому совету по упражнениям (ACE), мышечная сила — это способность генерировать максимальное количество мышечной силы при выполнении определенного упражнения.Но есть и другие факторы, которые влияют на то, насколько вы сильны и сколько у вас сил для выполнения повседневных дел или упражнений. ACE дает определения для этих терминов, связанных с мышечной силой:

• Мышечная выносливость : Способность создавать и поддерживать мышечную силу в течение определенного периода времени.
• Мышечная сила : Способность создавать достаточную силу для перемещения веса в кратчайшие сроки.

Например, количество отжиманий, которые вы можете сделать за одну минуту, зависит от вашей мышечной силы, а также от вашей мышечной силы и мышечной выносливости.

То, что происходит в вашем теле для создания эффекта силы, зависит от нескольких факторов. Размер мышцы и соотношение быстро и медленно сокращающихся волокон в этой мышце составляет один компонент.

Тогда нейронная связь является ключевой, так как двигательные нейроны должны координировать свою работу, чтобы сигнальные волокна сокращались одновременно. Сила также зависит от мышц, которые хорошо поддерживают движение сустава, включая здоровье суставов, костей, связок и сухожилий.

Рекомендации по упражнениям для укрепления мышц

В Руководстве по физической активности для американцев от 2018 года Министерства здравоохранения и социальных служб США рекомендуется:

• Дети и подростки : Физическая активность для укрепления мышц не менее трех дней в неделю.
• Взрослые и пожилые люди : Мышечные упражнения средней или высокой интенсивности, задействующие все основные группы мышц, два или более дней в неделю.

Преимущества мышечной силы

Когда вы улучшаете мышечную силу и мускулатуру, вы получаете множество различных преимуществ, особенно если вы пытаетесь похудеть — и вам не нужно быть опытным бодибилдером, чтобы воспользоваться ими. Силовые тренировки приносят пользу спортсменам всех уровней, например:

• Увеличение сухой мышечной массы
• Повышение метаболизма
• Снижение процентного содержания жира в организме
• Упрощение повседневной деятельности
• Лучшая спортивная характеристика
• Сжигание большего количества калорий даже в состоянии покоя
• Улучшение мыслительных процессов
• Повышение самооценки
• Защита от основных заболеваний, таких как диабет 2 типа и болезни сердца
• Снижение боли
• Больше независимости с возрастом, например, за счет улучшения равновесия и стабильности
• Профилактика острых травм и травм при перегрузке

Как измерить мышечную силу

Тест на максимальное количество повторений (1ПМ) — это стандартный тест, используемый для измерения силы мышц.Во время теста 1ПМ тренажер выполняет одно повторение одного упражнения, чтобы увидеть, какой вес он или она может поднять, используя правильную технику подъема. Существует протокол для проведения этого теста, который обычно выполняется с помощью жима лежа для оценки силы верхней части тела и жима ногами для оценки силы нижней части тела.

В физиотерапии терапевт может измерять мышечную силу клиента двумя способами. При мануальном мышечном тестировании клиент сопротивляется давлению, которое оказывает терапевт, чтобы толкнуть часть тела (например, вашу руку) в определенном направлении.Это оценивается по пятибалльной шкале. Также можно использовать динамометрическое устройство, когда клиент нажимает на него для приложения силы, которая затем измеряется в фунтах или килограммах.

Упражнения для развития силы и четкости

Лучший способ нарастить мышечную силу — принять участие в программе тренировок с отягощениями. Некоторые называют это силовой тренировкой или «тяжелой атлетикой». Но вам не обязательно поднимать тяжести, чтобы улучшить свои мышцы. Вы можете выполнять простые упражнения с собственным весом дома, чтобы наращивать мышцы и наращивать силу.

Силовые тренировки улучшают как размер ваших мышечных волокон, так и способность нервов взаимодействовать с мышцами. По мере того, как ваши мышцы становятся больше при тренировках с отягощениями (гипертрофия мышц), они также становятся более скоординированными и способны выполнять движения, требующие силы.

Упражнения, которые могут помочь улучшить силу и четкость, включают:

• Приседания : Приседания помогают наращивать квадрицепсы (бедра) и ягодицы (ягодицы).Это облегчает ходьбу или бег, подъем тяжелых предметов и подъем по лестнице.
• Выпады : Это упражнение хорошо для укрепления подколенных сухожилий, которые являются мышцами задней части верхней части ноги. Более прочные подколенные сухожилия помогают вам бегать быстрее, а также обеспечивают большую стабильность коленным суставам.
• Сгибания рук на бицепс : Ваши бицепсы — это мышцы передней части предплечий. Когда они сильные, им легче заниматься повседневными делами, например носить продукты и забирать детей или внуков.
• Отжимания : Отжимания прорабатывают множество мышц верхней части тела, включая грудь, спину и руки. Это упражнение лучше подготовит вас к толчковым движениям, таким как толкание тележки с продуктами или коляски.
• Планка : Доска также прорабатывает верхнюю часть тела, одновременно укрепляя основные мышцы. Более сильное ядро ​​означает лучшую осанку, улучшенный баланс и подвижность.
• Скручивания живота : Скручивания также укрепляют мышцы живота и спины, что, как показали некоторые исследования, может помочь облегчить хроническую боль в пояснице.

Меры предосторожности

Выполнение этих шагов может помочь сделать ваши тренировки по наращиванию мышц более безопасными и избежать травм:

• Используйте хорошую технику на протяжении всего упражнения, от начала до конца.
• Если упражнение требует использования отягощений, убедитесь, что они достаточно тяжелые, чтобы оказывать сопротивление, но достаточно легкие, чтобы вы могли их поднимать, не жертвуя своей формой.
• Медленно увеличивайте сопротивление по мере того, как становитесь сильнее.
• Обеспечьте себе дни отдыха, чтобы у ваших мышц было достаточно времени для восстановления между тренировками.
• Ешьте достаточно белка (нежирное мясо, молочные продукты, орехи и семена), так как это строительный блок мышц.

Правильный старт

Прежде чем приступить к силовым тренировкам, поговорите со своим врачом, чтобы убедиться, что нет ограничений или изменений, которым вы должны следовать, чтобы оставаться в безопасности. Если вы новичок в тренировках, обратитесь за помощью. Несколько занятий с квалифицированным тренером могут помочь вам получить хороший старт для достижения устойчивых результатов.

Слово Verywell

Любые упражнения важны для хорошего здоровья и поддержания здоровой массы тела. Регулярная тренировка мышц помогает им расти в размерах и увеличивает вашу мышечную силу.

Когда вы тренируетесь на силу или сопротивление два-три раза в неделю, вы наращиваете сильные мышцы, чтобы стоять выше, сжигать больше калорий и улучшать качество своей повседневной активности и движений. И вы можете делать их как в тренажерном зале, так и за его пределами.

Включите упражнения для укрепления мышц в свой повседневный распорядок, выполняя приседания, когда вы поднимаете белье с пола, или выпады при переходе из одной комнаты в другую. Все это складывается, в результате вы получаете более сильные мышцы.

Тренировка с отягощениями — польза для здоровья

Тренировка с отягощениями (также называемая силовой тренировкой или силовой тренировкой) — это использование сопротивления мышечному сокращению для увеличения силы, анаэробной выносливости и увеличения размера скелетных мышц.

Тренировка с отягощениями основана на том принципе, что мышцы тела будут работать, чтобы преодолеть силу сопротивления, когда от них требуется. Когда вы регулярно и последовательно занимаетесь силовыми тренировками, ваши мышцы становятся сильнее.

Всесторонняя фитнес-программа включает силовые тренировки для улучшения функции суставов, плотности костей, силы мышц, сухожилий и связок, а также аэробные упражнения для улучшения физического состояния сердца и легких, упражнения на гибкость и равновесие. Австралийские правила по физической активности и сидячему поведению рекомендуют взрослым выполнять упражнения для укрепления мышц не менее двух дней в неделю.

Меняйте программу прогрессивных тренировок с отягощениями каждые шесть-восемь недель, чтобы поддерживать улучшение. Переменные, которые могут повлиять на ваши результаты, включают:

• Наборы.
• Повторения.
• Проведенные учения.
• Интенсивность (используемые веса).
• Периодичность сеансов.
• Отдых между подходами.

Если вы измените свою программу тренировок с отягощениями по количеству выполненных повторений и подходов, выполняемым упражнениям и используемым весам, вы сохраните достигнутый прирост силы.

Примеры тренировок с отягощениями

Есть много способов укрепить мышцы, будь то дома или в тренажерном зале.

Различные типы тренировок с отягощениями включают:

• Свободные веса — классические инструменты для силовых тренировок, такие как гантели, штанги и гири.
• Медицинские мячи или мешки с песком — утяжеленные шары или мешки.
• Весовые машины — устройства с регулируемыми сиденьями с ручками, прикрепленными либо к весам, либо к гидравлике.
• Эспандеры, похожие на гигантские резиновые ленты, обеспечивают сопротивление при растяжении. Они портативны и могут быть адаптированы для большинства тренировок. Ремешки обеспечивают постоянное сопротивление на протяжении всего движения.
• Подвесное оборудование — тренажер, использующий силу тяжести и вес тела пользователя для выполнения различных упражнений.
• Ваш собственный вес — можно использовать для приседаний, отжиманий и подтягиваний. Удобно использовать собственный вес, особенно в поездках или на работе.

Польза для здоровья от тренировок с отягощениями

Преимущества для физического и психического здоровья, которые могут быть достигнуты с помощью тренировок с отягощениями, включают:

• Повышение силы и тонуса мышц — для защиты суставов от травм.
• Сохранение гибкости и равновесия, которые помогут вам оставаться независимыми с возрастом.
• Управление весом и увеличение соотношения мышечной массы и жира — по мере набора мышц ваше тело сжигает больше килоджоулей в состоянии покоя.
• Может помочь уменьшить или предотвратить снижение когнитивных функций у пожилых людей.
• Повышенная выносливость — по мере того, как вы становитесь сильнее, вы не так легко устаете.
• Профилактика или контроль хронических состояний, таких как диабет, болезни сердца, артрит, боли в спине, депрессия и ожирение.
• Обезболивание.
• Улучшенная мобильность и баланс.
• Улучшение осанки.
• Пониженный риск травм.
• Повышение плотности и прочности костей и снижение риска остеопороза.
• Улучшение самочувствия — тренировки с отягощениями могут повысить вашу уверенность в себе, улучшить образ тела и настроение.
• Улучшение сна и предотвращение бессонницы.
• Повышенная самооценка.
• Повышение производительности повседневных задач.

Основные принципы тренировки с отягощениями

Тренировка с отягощениями состоит из различных компонентов.Основные принципы включают:

• Программа — ваша общая фитнес-программа состоит из различных типов упражнений, таких как аэробная тренировка, тренировка гибкости, силовая тренировка и упражнения на равновесие.
• Вес — различные веса или другие типы сопротивления, например, 3 кг веса рук или фиксированный вес, вес тела или резинка будут использоваться для различных упражнений во время силовой тренировки.
• Упражнение — определенное движение, например подъем на носки, предназначено для укрепления определенной мышцы или группы мышц.
• Повторения или повторения — это количество раз, которое вы непрерывно повторяете каждое упражнение в подходе.
• Сет — это группа повторений, выполняемых без отдыха, например, два подхода приседаний по 15 повторений означают, что вы делаете 15 приседаний, а затем отдыхаете мышцы, прежде чем делать еще 15 приседаний.
• Отдых — отдыхать нужно между подходами. Периоды отдыха варьируются в зависимости от интенсивности выполняемых упражнений.
• Разнообразие — изменение режима тренировок, например, регулярное введение новых упражнений, бросает вызов вашим мышцам и заставляет их адаптироваться и укрепляться.
• Принцип прогрессивной перегрузки — чтобы продолжать получать пользу, силовые тренировки необходимо выполнять до такой степени, чтобы вам было трудно сделать еще одно повторение. Цель состоит в том, чтобы использовать соответствующий вес или силу сопротивления, которая бросит вам вызов, сохраняя при этом хорошую технику. Кроме того, регулярные корректировки переменных тренировки, таких как частота, продолжительность, упражнения для каждой группы мышц, количество упражнений для каждой группы мышц, подходы и повторения, помогают обеспечить ваш прогресс и улучшение.
• Восстановление — мышцам нужно время, чтобы восстановиться и адаптироваться после тренировки. Хорошее практическое правило — дать отдых группе мышц до 48 часов, прежде чем снова проработать ту же группу мышц.

Тренировка с отягощениями для начинающих

Скрининг перед тренировкой используется для выявления людей с заболеваниями, которые могут подвергнуть их более высокому риску возникновения проблем со здоровьем во время физической активности. Это фильтр или подстраховка, помогающая решить, перевешивают ли потенциальные преимущества физических упражнений риски для вас.

Распечатайте копию инструмента для предварительного обследования взрослых Fitness Australia и обсудите его со своим врачом, специалистом в области здравоохранения или физкультурой.

Австралийское руководство по физической активности и малоподвижному поведению рекомендует вам заниматься силовыми упражнениями не реже двух дней в неделю. Эти упражнения должны проработать все основные группы мышц вашего тела (ноги, бедра, спину, грудь, корпус, плечи и руки).

Начало тренировки с отягощениями

Важно уделять внимание безопасности и форме, чтобы снизить риск травм.Зарегистрированный специалист по упражнениям может помочь вам разработать безопасную и эффективную программу.

Для начала типичная программа силовых тренировок для новичков включает в себя:

• Восемь-десять упражнений, которые прорабатывают основные группы мышц тела, и выполняются два-три раза в неделю.
• Начните с одного подхода каждого упражнения, состоящего всего из восьми повторений (повторений), не более двух раз в неделю.

Ваша цель — постепенно увеличивать количество подходов к каждому упражнению до двух-трех подходов, включающих от восьми до 12 повторений каждый второй или третий день.Как только вы сможете с комфортом выполнить 12 повторений упражнения, вам следует подумать о дальнейшем прогрессе.

Разминка перед тренировкой с отягощениями

Разогрейте тело перед началом силовых тренировок. Начните с легких аэробных упражнений (таких как ходьба, езда на велосипеде или гребля) в течение примерно пяти минут в дополнение к нескольким динамическим растяжкам. Динамическая растяжка включает в себя медленные контролируемые движения во всем диапазоне движений.

Расширенные тренировки с отягощениями

Чтобы получить максимальную отдачу от тренировок с отягощениями, постепенно увеличивайте интенсивность тренировки в соответствии с вашим опытом и целями тренировки.Это может означать увеличение веса, изменение продолжительности сокращения (время, в течение которого вы поддерживаете вес с максимальным потенциалом мышц), сокращение времени отдыха или увеличение объема тренировки.

Если вы регулярно тренируетесь с отягощениями в течение четырех-шести недель, вы можете постепенно увеличивать интенсивность тренировки по мере адаптации мышц.

Исследования показывают, что надзор и инструктаж экспертов могут улучшить ваши результаты, поскольку они гарантируют, что вы будете применять правильную технику и следовать принципам безопасности.Если вы испытываете дискомфорт или боль, обратитесь к врачу, прежде чем продолжить программу.

Повторяющийся максимум (RM) и тренировка с отягощениями

Лучший способ развить мышечную силу — это сокращение мышцы до максимального потенциала в любой момент времени — максимального произвольного сокращения (MVC). В тренировках с отягощениями MVC измеряется термином XRM, где RM — максимальное количество повторений, которое можно выполнить с заданным сопротивлением или весом. X — это количество раз, когда можно поднять определенный вес до того, как мышцы утомятся.

Диапазон RM определяет, какой тип улучшения будет иметь мышцы. Оптимальный диапазон для увеличения силы мышц составляет 8–12 ПМ для новичков и 2–6 ПМ для более продвинутых.

Например, формула 7ПМ означает, что человек может поднять вес (скажем, 50 кг) семь раз, прежде чем мышцы слишком утомятся, чтобы продолжать. Более высокий вес означает более низкий RM — например, один и тот же человек может поднять вес 65 кг, но менее семи раз.

Меньший вес обычно приводит к более высокому RM — например, один и тот же человек может поднять вес 35 кг примерно 12 раз, прежде чем наступит мышечная усталость.Принципы MVC могут помочь вам получить максимальную пользу от тренировок. Хорошее практическое правило — увеличивать вес только на 2–10 процентов, если вы можете с комфортом сделать два повторения сверх максимума.

Применение MVC для достижения продвинутых целей тренировки с отягощениями

Принципы силовой тренировки включают в себя изменение количества повторений (повторений), подходов, темпа, упражнений и силы для перегрузки группы мышц и достижения желаемого изменения силы, выносливости , размер или форма.

Конкретные комбинации повторений, подходов, упражнений, сопротивления и силы будут определять тип развития мышц, которого вы достигнете. Общие рекомендации, использующие диапазон RM, включают:

• Сила мышц: 1 — 6 RM за подход, выполняемый взрывным образом.
• Сила мышц / мощность: 3 — 12 ПМ за подход, быстрый или контролируемый.
• Сила / размер мышц: 6-20 ПМ за подход, контролируемый.
• Мышечная выносливость: 15-20 или более ПМ за подход, контролируемая.

Восстановление мышц во время тренировки с отягощениями

Мышцам нужно время для восстановления и роста после тренировки.Недостаток времени для восстановления мышц означает, что они не станут больше и сильнее. Хорошее практическое правило — давать отдых группе мышц не менее 48 часов.

Когда у вас будет достаточный опыт в тренировках с отягощениями и при поддержке квалифицированного специалиста по здоровью или спорту, вы можете рассмотреть возможность использования сплит-программы. Например, вы можете тренировать верхнюю часть тела по понедельникам и пятницам и нижнюю часть тела по средам и воскресеньям.

Набираем силу за счет продвинутых тренировок с отягощениями

Большинство новичков испытывают быстрое увеличение силы, за которым следует плато или выравнивание силовых улучшений.После этого увеличение мышечной силы и размера является заработанным с большим трудом.

Когда вы начинаете тренировку с отягощениями, большая часть вашего первоначального увеличения силы происходит из-за явления, называемого нейронной адаптацией. Это означает, что нервы, обслуживающие мышцы, меняют свое поведение. Считается, что нервы срабатывают чаще (вызывая усиление мышечного сокращения), и для выполнения сокращения задействуется больше двигательных единиц (двигательной единицей является нервная клетка и связанные с ней мышечные волокна). Это означает, что вы становитесь сильнее, но мышцы остаются того же размера — вы вышли на плато.

Со временем мышечные клетки реагируют на непрерывные тренировки с отягощениями, увеличиваясь в размерах (гипертрофия), поэтому не расстраивайтесь, достигнув плато — на самом деле это обнадеживающий признак того, что вскоре последует рост мышц. Различные техники могут помочь вам сократить период плато.

Изменение тренировок может помочь вам преодолеть плато. Теория вариаций заключается в том, что вы можете добиться роста и силы своих мышц, удивив их целым рядом различных нагрузок.Мышцы будут реагировать размером и силой, когда они будут вынуждены адаптироваться.

Руководствуйтесь инструктором в тренажерном зале или личным тренером, но вы можете предложить следующие варианты:

• Увеличьте количество повторений.
• Увеличьте продолжительность тренировки на 10 или 15 минут.
• Увеличьте частоту тренировок, помня, что каждой мышце требуется не менее 48 часов на восстановление. Когда вы наберетесь опыта, вы можете подумать о разделении частей тела в разные дни недели — например, грудь, плечи и трицепсы на первом занятии, спину, бицепсы и мышцы живота на втором занятии и ноги на третьем занятии.
• Переключайтесь на различные упражнения — например, сосредоточьтесь на упражнениях, в которых задействованы несколько групп мышц и которые являются функциональными или специфическими по своей природе, что означает, что они относятся к повседневной деятельности или спортивным требованиям.
• Увеличьте вес примерно на 5–10 процентов.
• Перекрестная тренировка с другими видами деятельности, такими как плавание или бег.
• Меняйте тренировку примерно каждые четыре-восемь недель, чтобы мышцы не догадывались.

Куда обратиться за помощью

Мышечная сила и выносливость | HealthLink BC

Мышечная сила и выносливость — две важные составляющие способности вашего тела двигаться, поднимать предметы и выполнять повседневные дела.Мышечная сила — это сила, которую вы можете приложить, или вес, который вы можете поднять. Мышечная выносливость — это то, сколько раз вы можете переместить этот вес, не утомившись (очень устал).

Преимущества мышечной силы и выносливости

Мышечная сила и выносливость важны по многим причинам:

• Повысьте свои способности, не уставая, открывать двери, поднимать ящики или рубить дрова.
• Снижает риск получения травм.
• Помогает поддерживать нормальный вес.
• Сделайте мышцы и кости более здоровыми и крепкими.
• Повысьте уверенность и свое отношение к себе.
• Дайте вам чувство выполненного долга.
• Позволяет добавлять новые и разные виды деятельности в вашу программу упражнений.

Повышение мышечной силы и выносливости

Есть много способов улучшить мышечную силу и выносливость. Спортзал или фитнес-центр — хорошее место, чтобы пойти, если вы хотите заниматься силовыми тренировками (также называемыми силовыми тренировками, силовыми тренировками или поднятием тяжестей).Это включает в себя проработку мышцы или группы мышц против сопротивления для увеличения силы и мощности.

Тренировка с отягощениями может включать:

• Оборудование, такое как медицинские шары или весовые тренажеры
• Трубки или ленты сопротивления во время упражнений
• Ваше собственное тело как вес, как при отжиманиях или приседаниях.

Конечно, вам не нужно ходить в тренажерный зал или покупать тренажеры, чтобы улучшить мышечную силу и выносливость.