динамометр медицинский что это

Динамометр медицинский что это

Методы исследования нервно-мышечного аппарата в практике
гигиены труда

В практике гигиенических исследований для изучения рабо­тоспособности и утомления нервно-мышечного аппарата (НМА) наиболее часто используются динамометрия, треморометрия и электромиография. 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).

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.

При подготовке к записи ЭМГ для снижения сопротивления кожи ее обрабатывают в области двигательной точки мышцы (место, где сосредоточено наибольшее количество двигательных единиц), закрепляют электроды на коже с помощью пластыря (по 2 электрода на каждую мышцу – отведение биполярное) и для уменьшения помех «заземляют» испытуемого с помощью специального электрода. Все отводящие электроды подсоединя­ются ко входу усилителя, который связан с регистрирующим блоком.

Количественный анализ ЭМГ включает определение величи­ны амплитуды осцилляций и частоты их следования. В совре­менных приборах этот процесс осуществляется с помощью мик­ропроцессорной техники, и на экран дисплея поступает алфа­витно-цифровая информация о частотном спектре и средней ве­личине входного сигнала ЭМГ. Механизм обработки ЭМГ включает измерение в миллиметрах по восходящему колену вы­соты зубцов и определение средней амплитуды колебаний. Зная цену 1 мм в микровольтах (по калибровочному сигналу, кото­рый записывается до регистрации ЭМГ), вычисляют величину осцилляций.

Частоту следования осцилляций определяют путем подсчета количества зубцов в единицу времени (импульс в 1 с).

Возрастание амплитуды и уменьшение частоты следования осцилляций ЭМГ являются достаточно информативными пока­зателями для диагностики утомления, но при одном непремен­ном условии – постоянстве нагрузки. В производственных ус­ловиях из-за возможности снижения величины прикладываемых усилий, изменений рабочей позы, характера рабочих движений, включения в работу других мышечных групп и т. д. это условие может нарушаться, что затрудняет оценку утомления по ЭМГ-показателям.

В связи с этим для оценки мышечного утомления в последнее время используют тесты с дозированной физиче­ской нагрузкой, например удержанием 50, 75% от МПС в тече­ние определенного времени (30 с или до «отказа») с одновремен­ной регистрацией ЭМГ. Сравнение биоэлектрической активно­сти мышц во время удержания дозированных нагрузок в дина­мике рабочего дня позволяет дать объективную характеристику функционального состояния НМА.

Источник

Динамометры медицинские

Современные медицинские динамометры представляют собой устройства контрольно-измерительные, которые достаточно широко применяются в медицине для замера у человека момента силы (измеряется в килограммах силы – kgf) или сил сжатия/растяжения (единица измерения – ньютон).

Конструкция указанного прибора позволяет проводить данные замеры самостоятельно.

Понятие динамометров, их виды, типы, области применения

Принцип работы динамометра основан на физическом законе Гука, гласящем, что деформация, которая возникает в любом упругом теле (например, пружине), прямо пропорциональна усилию, приложенному к указанному телу (напряжению). Согласно указанному закону в качестве противодействия силе деформации в теле возникает сила упругости, которая стремится вернуть телу первоначальную форму и размеры. Различают электронные и механические динамометры.

Самый простой механический динамометр состоит всего из двух элементов: счётного и силового устройства.

Прикладываемое к прибору усилие деформирует силовое звено последнего. Посредством сформировавшегося при этом механического или электрического сигнала деформация транслируется на отсчётное звено.

Звено может быть как аналоговым, так и цифровым.

По показаниям динамометра можно делать выводы о величине силы, прикладываемой человеком для деформации пружины прибора.

Динамометры медицинские электронные и механические. Принцип действия и характеристики

В настоящее время на рынке представлены медицинские динамометры нескольких типов:

Иногда встречаются отдельные модели, в конструкции которых реализовано сразу обе конструкции упомянутых выше силовых устройств.

В электрических динамометрах используются датчики разных типов. Датчик, деформируясь, увеличивает сопротивление, что изменяет значение силы тока.

На выходе получается, что сила, действующая на датчик, прямо пропорциональна силе электрического сигнала, формируемого прибором.

Динамометры ручные медицинские

В спортивной медицине широко применяются динамометры ручные (кистевые) и динамометры становые. Целью их использования является определение выносливости организма человека, его силы и работоспособности.

В результате с высокой степенью точности можно делать выводы о состоянии мышц человека.

Динамометры ручные используются для того, чтобы определить мышечную силу, которой обладают пальцы рук. Для этого человек сжимает ручной динамометр своей кистью. Этим объясняется второе наименование указанных изделий – кистевой динамометр.

Прибор востребован физеотерапевтами, которые с помощью полученных с его использованием результатов могут в динамике оценить восстановление указанной силы после полученной травмы.

Кистевые динамометры широко используются в транспортных и экспедиторских компаниях, как один из тестов при приёме нового сотрудника, в силовых структурах и профессиональных спортивных организациях.

На рынке представлены кистевые эспандеры и в механической, и в электронной версии.

Становые динамометры позволяют выполнить тестирование практически всех групп мышц, которые разгибают и сгибают корпус человека, на выносливость и статическую силу.

Внешний вид станового динамометра напоминает ножной эспандер. Прибор состоит из следующих элементов:

Измерение значения мускульной силы на динамометре проводится для контроля общего физического развития человека любого возраста.

На сегодняшний день наиболее популярными являются модели динамометров, которые рассматриваются ниже.

Хотите узнать, как происходит взвешивание автомобилей в статике? Читайте нашу статью.

Крановые весы СВК – надежны и функциональны. Полезную информацию о них читайте по https://kilogramus.ru/vzveshivanie-v-promyshlennosti/kranovye-vesy-modeli-svk.html ссылке.

Кистевые механические динамометры: ДК-140, ДК-100, ДК-50 и ДК-25

Цифры в названии указывают на верхний предел диапазона измерений (соответственно от 140 до 25 деканьютонов).

Простейшие пружинные механические изделия, используемые для измерения показателя мышечной силы у человека любого возраста. Применяются в диспансерах, поликлиниках, клинических и санаторных учреждениях, в спортивных секциях.

Принципы их работы, размеры и форма отличаются весьма незначительно. Основная разница – в диапазоне возможных измерений.

Среди электронных кистевых динамометров наибольшим спросом пользуются модели ДМЭР-120 и ДМЭР-30.

Применяются они в стационарах и поликлиниках, а также в школьных мед. кабинетах. Кроме этого, приборы весьма востребованы в спорте (любительском и профессиональном).

ДМЭР-120 это модель, рассчитанная на взрослого человека. Прилагаемая мышечная сила трансформируется в сигнал электрический, который обрабатывается микропроцессором. Результаты выводятся на ЖК табло. Некоторые модели имеют выносные индикаторы.

ДМЭР-30 – это динамометр для детей среднего и старшего возраста.

Динамометры кистевые электронные основные характеристики

Становые динамометры ДС-200, ДС-500, ДС-300

Данные медицинские динамометры позволяют проводить замеры в диапазоне от 20 до 500 даН. Корпуса указанных динамометров выполнены из силумина с лаковым покрытием, пружина – никелированная сталь. Имеется специальное зеркало, предназначенное для отслеживания показаний прибора испытуемым в момент, когда он прилагает к динамометру мышечные усилия.

Динамометры указанных конструкций используются:

Характеристики динамометров становых

Этот прибор важен для выполнения таких важных наблюдений, как контроль динамики развития подростков и детей. Полученные результаты позволяют на ранних стадиях определять проблемы с осанкой и позвоночником.

Характеристики моделей медицинских динамометров, упомянутых в настоящей статье, приведены в сводных таблицах.

Использование медицинских динамометров позволяет осуществлять более качественную профилактику состояния здоровья человека в любом возрасте и своевременно применять необходимые методики лечения и коррекции.

Правильный выбор требуемой модели можно сделать только после консультации с врачом.

Источник

Расчет возрастных норм результатов кистевой динамометрии для здоровых людей старше 65 лет в Северо-Западном регионе России: результаты проспективного когортного исследования «Хрусталь»

Полный текст

Аннотация

Цель исследования: определить возрастные нормы кистевой динамометрии для российской популяции людей от 65 лет и старше.

Материалы и методы. Проспективное когортное исследование «Хрусталь» людей старше 65 лет. Кистевая динамометрия была выполнена согласно протоколу Гронингемского теста физической активности для пожилых (Groningen Fitness Test for the Elderly). Центильные группы силы сжатия кисти отдельно для мужчин и для женщин были рассчитаны методом взвешенной полиномиальной регрессии.

Результаты и выводы. 1. Благодаря результатам эпидемиологического исследования «Хрусталь» впервые были рассчитаны референсные значения силы сжатия кисти в российской популяции старше 65 лет. 2. Сила сжатия кисти в российской популяции старше 65 лет находится на нижней границе нормативных показателей, рассчитанных для лиц той же возрастной группы, проживающих в Европе и Америке.

Ключевые слова

Полный текст

Актуальность

По данным эпидемиологических исследований [1], снижение силы сжатия кисти по данным динамометрии является важным показателем общего состояния здоровья пожилого человека и может быть использовано для оценки риска развития недостаточности питания, осложнений после хирургических операций, переломов, риска госпитализаций, скорости восстановления после перенесенных заболеваний, а также риска смерти и инвалидизации [1]. Сила сжатия кисти зависит от многих факторов, в том числе от пола и возраста, но, к сожалению, в отечественной литературе нет описания норм динамометрии для людей старше 65 лет [2]. Для использования в нашей стране можно было бы взять нормы силы пожатия, рассчитанные для других популяций, но они сильно различаются между собой в зависимости от исследуемой популяции [3].

Таким образом, целью нашего исследования было определение возрастных норм кистевой динамометрии для российской популяции людей от 65 лет и старше.

Материалы и методы

Дизайн исследования. Работа была проведена в рамках проспективного когортного исследования «Хрусталь» на базе Санкт-Петербургского городского бюджетного учреждения здравоохранения «Городская поликлиника № 95». На первом этапе прикрепленное к данной поликлинике население в возрасте старше 65 лет (10 986 человек) было стратифицировано на две возрастные группы: от 65 до 74 лет и от 75 лет и старше. На втором этапе методом простой случайной выборки были отобраны 462 человека из первой и 452 из второй возрастной группы. Никаких критериев исключения в данном исследовании не применяли. Отклик составил 66,2 % (n = 305) в группе от 65 до 74 лет и 67,9 % (n = 306) в группе 75+. Второй скрининг был выполнен через 33,4 ± 3 месяца. В повторном обследовании приняли участие 379 человек (98 участников из первого скрининга умерли до начала второго этапа обследования, и 130 человек отказались от дальнейшего участия в исследовании). Более подробный дизайн исследования и спектр всех обследований были описаны и опубликованы нами ранее [4].

Для создания повозрастного интервала норм кистевой динамометрии здоровых людей старше 65 лет мы отобрали участников первого и второго скрининга без когнитивных нарушений, независимых от посторонней помощи в обычной повседневной жизни и физически сильных (мини-тест статуса умственных способностей ≥ 23, индекс активности повседневной жизни Бартел > 95 и тест объективной оценки физического функционирования ≥ 8). Таким образом, в нашем исследовании приняли участие 393 человека: 269 участников первого скрининга (84 мужчины и 185 женщин) и 124 участника второго скрининга (37 мужчин и 87 женщин).

Основные исследуемые параметры. Кистевая динамометрия. Оценка силы сжатия кисти проводилась с использованием механического кистевого динамометра ДК-50 (Нижнетагильский медико-инструментальный завод, Россия) в деканьютонах (даН). Динамометр ДК-50 зарегистрирован в государственном реестре средств измерений под № 9817-85 и имеет регистрационное удостоверение № ФСР 2008/02239 как изделие медицинской техники. Измерения проводили согласно протоколу Гронингемского теста физической активности для пожилых (Groningen Fitness Test for the Elderly). После получения данных измерения сила мышц была переведена из даН в килограммы (кг) (1 даН = 1,02 кг).

Дополнительные исследуемые параметры:

Таблица 1. Повозрастной референтный интервал средней силы пожатия для мужчин и женщин

Таблица 2. Повозрастной референтный интервал максимальной силы пожатия для мужчин и женщин

ССП и МСП в нашей популяции были ниже по сравнению с результатами, полученными в других работах [3, 5]. В популяционных исследованиях для оценки силы пожатия преимущественно используется цифровой динамометр JAMAR® Plus [8]. После поправки на возраст, пол и пересчета ССП и МСП с учетом погрешности измерения между использованным нами динамометром (механическим динамометр ДК-50) и цифровым динамометром JAMAR® Plus, показатели силы пожатия в нашем исследовании были в пределах нижней границы норм, документированных в других исследованиях [3, 5].

Обсуждение

В процессе работы нам удалось рассчитать повозрастные референсные значения силы пожатия и определить скорость ее снижения с возрастом у людей старше 65 лет.

Возрастное снижение силы пожатия у мужчин и женщин было продемонстрированно во многих популяционных исследованиях [3, 5]. Средняя скорость снижения силы пожатия в нашей 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 пожатия у женщин была 2 кг за 5 лет. Данные находки согласуются с результатами других исследований [6, 7]. Средняя скорость снижения силы пожатия в исследовании H. Frederiksen et al., основанном на анализе трех крупных популяционных исследований (Датское исследование близнецов среднего возраста — The Study of Middle-Aged Danish Twins, долгосрочное исследование близнецов в Дании — The Longitudinal Study of Aging Danish Twins и Датское когортное исследование 1905 — The Danish 1905 Cohort Study), была также выше у мужчин по сравнению с женщинами и составила 0,65 ± 0,02 кг/год, а у женщин — 0,34 ± 0,01 кг/год [6]. В исследовании «Возраст и здоровье женщин II» (The Women’s Health and Aging Study II) скорость снижения силы пожатия 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 [7].

В нашем исследовании впервые был использован метод расчета непрерывного повозрастного референсного интервала с определением центильных групп. В других работах определение норм силы пожатия проводилось с использованием расчета нижнего квинтиля/квартиля с поправкой на ИМТ [9–11] или с расчетом среднего значения с доверительным интервалом [3, 5, 12–15] и/или 5 и 10 % центильных групп [13] для пятилетних возрастных категорий как у мужчин, так и у женщин. Учитывая разную скорость снижения силы пожатия у мужчин и женщин, а также возможную возрастную неоднородность отобранных пятилетних групп, полученные таким образом результаты могут быть завышены или занижены. Использование такого подхода в нашей популяции вначале привело к появлению более низких значений среднего ССП и МСП во втором скрининге по сравнению с первым. Использованный же нами метод определения непрерывного повозрастного референсного интервала в программе MedCalc позволил учесть возрастную неоднородность популяции, а также разную скорость снижения силы пожатия у мужчин и женщин, что привело к созданию двухлетних у мужчин и пятилетних возрастных категорий у женщин. Кроме того, предварительно проведенные нами тестирование на устойчивость нашей популяции к наличию выбросов, оценка нормальности распределения и процедура преобразования Бокса – Кокса у женщин позволили нам уменьшить вероятность занижения или завышения полученных результатов.

Источник