СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕНИРОВАННОСТИ ДВИГАТЕЛЬНЫХ КАЧЕСТВ МЫШЦ КИСТИ И ПРЕДПЛЕЧЬЯ И УСТРОЙСТВО БЫКОСТОВЫСИЛ-1 ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1994 года по МПК A61B5/22 

Изобретение относится к медицине, а именно к способам определения функционального состояния и тренированности по результату использования гимнастических упражнений и тренажеров для мышц кисти и предплечья в занятиях лечебной гимнастики.

Существующие способы определения тренированности двигательных качеств можно условно разделить на две группы.

К первой относится определение работоспособности и тренированности двигательных качеств с помощью таких механических устройств как велоэргометр, бегущая дорожка и других тренажеров, где одновременно с физической регистрацией мощности нагрузки регистрируются изменения частоты пульса и другие функциональные показатели. Эти способы требуют больших энергетических затрат от обследуемых и не дают возможности конкретно определить тренированность тех или иных двигательных качеств тех или иных мышц человека, так как изучение реакции функциональных показателей при физической нагрузке дает косвенное представление о двигательных качествах и изучает приспособление организма к внешним воздействиям среды.

К второй группе относятся способы определения силы, быстроты и выносливости мышц с помощью таких устройств как кистевой динамометр типа РДП-90 и другие, накручивание груза на палку кистями, проставление карандашом точек в квадрат, а также работа на тренажерах с различными измерительными устройствами амплитуды и скорости движений.

К второй группе относится и способ, являющийся прототипом. Определение тренированности мышц кисти по их утоплению заключается в регистрации формы движений (сгибание и разгибание пальца) на самописце (см. Розенблат В. В. Проблема утомления. М. : Медицина, 1975), где снижение амплитуды записи говорит от наступившем утомлении, а продолжительность работы до снижения амплитуды - о способности мышц преодолевать утомление.

Продолжительное сгибание первой фаланги пальца в описываемом способе проводится с постоянным весом и постоянным темпом движений. Используемое устройство, однако, не позволяет изменить режим работы путем увеличения частоты движений. Если частота движений будет больше оптимальной, то груз будет спружинивать на тросе, что приведет к появлению дополнительных инерционных сил и искажению результата обследований. Увеличение веса группы в устройстве может сократить время преодоления утомления, но тогда время проделанной работы нужно каким-то образом увязать с частотой движений и весом груза в определенных отношениях, объясняющих характер нагрузки, и единообразной форме при использовании различных устройств для определения тренированности мышц и других систем организма как первой, так и второй групп описанных способов.

Целью изобретения является определение тренированности мышц кисти и предплечья по преодолению утомления в различных режимах физической нагрузки и нахождении отношений, которые позволяют учесть способность мышц преодолевать тот или иной режим работы.

Поставленная цель достигается тем, что утомление определяется пройденным перехватыванием пальцами расстояния тарированного функционально-нагрузочного стержневого элемента сверху-вниз с максимально возможной скоростью в течении 10 с. Цикличная структура движений пальцами состоит в следующей последовательности: удержании стержня большим и указательным пальцами и отведения мизинца, безымянного и среднего пальцев, затем удержании стержня мизинцем, безымянным и средним и приведении большого и указательного пальцев. Режим физической нагрузки изменяется путем подсоединения к стержневому элементу дополнительного веса. Способность мышц преодолевать тот или иной режим физической нагрузки находится путем оценки формы геометрического тела в трехмерном пространстве прямоугольных координат.

Известно устройство для развития и укрепления мускулов рук и массажа (авт. св. СССР N 1294356, кл. A 63 B 21/06, 1987), являющееся прототипом предлагаемому устройству.

Устройство содержит стержень с роликами и рукоятки, а ролики на стержне выполнены с возможностью перемещения вдоль него и фиксации.

Предлагаемое устройство для осуществления данного способа включает в себя функционально-нагрузочный стержень, который состоит из деревянной палки, металлической трубки (оси) с пружинным замком и набора грузов в форме колец.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - нижняя часть устройства; на фиг. 3 - его использование.

Устройство состоит из круглой деревянной палки 1 массой 300-400 г, размеченной кольцевыми линиями через 10 см и цифровым обозначением 2. На нижнем конце палки просверлены отверстия. Одно с торца 3 диаметром 0,7 см и глубиной 3,5 см, а другое (сквозное) - сбоку 4 с диаметром 0,5 см. В торцевое отверстие вставлена металлическая трубка 5, которая удерживается скобой, просунутой в боковые отверстия палки и трубки 6. Длина трубки составляет 10-12 см, ее свободный конец имеет пружинный замок 7 (аналогичные замки используются в зонтах), который позволяет быстро нанизывать кольцевые грузы на трубку 8 и удерживать их. Масса каждого груза составляет 50-70 г.

Устройство может применяться для определения тренированности двигательных качеств мышц кисти и предплечья как у больных с заболеваниями мышц и суставов пальцев, так и у здоровых людей.

Во время тестирования обследуемый в исходном положении стоя берет деревянную палку правой рукой за верхний конец 9 и по команде "Марш! " начинает в максимальном темпе и перехватом перебирать пальцами палку сверху-вниз 10. По истечении 10 с следует команда "Стоп! ". Фиксируется величина пройденного пути по основанию мизинца, устройство у обследуемого забирается, результат записывается. Затем через замок на металлическую трубку нанизывается дополнительный груз массой 60 г, обследуемый вновь берет палку правой рукой за верхний конец и все повторяется снова. Количество повторений проводят до 8 раз. При передвижении палки менее чем на 10-12 см количество повторений может быть и меньшим.

Полученные данные скорости перемещения снаряда, его массы и времени работы отмечают точками на шкалах прямоугольных координат трехмерного пространства. Точки соединяют прямыми линиями. Полученное геометрическое тело является пирамидой, ребра которой представляют собой параметры физической нагрузки в международной системе СИ.

Уровень общей тренированности мышц определяется по величине площади S основания пирамиды
S = где p - полупериметр;
a, b, c - стороны.

Отношение двигательных качеств, проявляемых в момент заданной физической нагрузки, будет выражаться величиной каждого угла основания треугольника пирамиды (A, B, C) cosA = ; cosB = ; cosC =
Тренированность совмещенных двигательных качеств мышц (скоростная выносливость, быстрая сила, силовая выносливость) определяется тригонометрическими функциями по выбранным парам ребер пирамиды I= = = log , где V, P - ребра пирамиды;
I - совмещенное двигательное качество.

Сила, быстрота и выносливость определяются из отношения частных вероятностных величин построенной в пространстве треугольной пирамиды, боковые грани которой в вершине заключают прямой угол Б, C, B = где Б, С, В - величина доли участия двигательного качества;
cos( α_i , β_i , γ_i ) - величина угла основания пирамиды прилежащего к ребру параметра нагрузки;
p_i+p_n - величина прироста задаваемого или регистрируемого параметра нагрузки.

Преимущество предлагаемого способа состоит в том, что изменение формы нагрузки путем регистрации снижения частоты и амплитуды движения в зависимости от веса ступенчато нарастающей нагрузки позволяет учитывать не только скорость движения конечностей рук во времени, как это делалось известным способом, но и скорость этого движения в зависимости от веса.

Использование предлагаемого способа повышает возможности по определению способности конкретных мышц к работе на силу, быстроту и выносливость. Применение предлагаемого способа устраняет недостатки способов определения утомления и тренированности. (56) Розенблат В. В. Проблема утомления. М. : Медицина, 1975.

Авторское свидетельство СССР N 1294356, кл. A 63 B 21/06, 1987.

Использование: в медицине для определения тренированности двигательных качеств. Сущность изобретения: способ определения тренированности двигательных качеств включает регистрацию усилий движений. Показатели усилий определяются путем задачи нагрузки подъемом функционально-погрузочного стержня последовательным перебором его пальцами рук. Устройство для осуществления способа содержит основание с измерительным блоком, выполненное в виде функционально-нагрузочного стержня из круглой деревянной палки с тарированной разметкой в виде кольцевых линий и металлической трубки, которая присоединяется скобой к палке. Трубка снабжена пружинным замком, через который нанизываются и удерживаются на трубке грузы в форме колец. 2 с. п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ определения тренированности двигательных качеств мышц кисти и предплечья, включающий регистрацию усилий движений на различных устройствах, отличающийся тем, что, с целью получения возможности определять тренированность различных двигательных качеств на одном устройстве, показатели усилий определяются путем задачи нагрузки подъемом функционально-нагрузочного стержня последовательным перебором его пальцами руки, а величиной параметра нагрузки является величина разницы между большим и меньшим показателями. 2. Устройство для определения тренированности двигательных качеств мышц кисти и предплечья, состоящее из стержня и блока грузов, отличающееся тем, что блок грузов состоит из равновесов в форме колец, находящихся на одной стороне стержня, который состоит из деревянной палки, размеченной кольцевыми линиями и имеющей торцевое и боковое сквозное отверстия в нижней части и в торцевом несквозном отверстии металлическую трубку со сквозным отверстием для скобы, на выступающем конце трубки имеются кольцевые грузы с возможностью удерживания на трубке пружинным замком.