Максимальная сила мышцы зависит от числа мышечных волокон, составляющих данную мышцу, и от толщины этих волокон. Отношение максимальной силы мышцы к ее анатомическому поперечнику называется относительной силой мышцы. Отношение максимальной силы мышцы к ее физиологическому поперечнику называется абсолютной силой мышцы.
Измерение мышечной силы у человека осуществляется при произвольном (осознанном) напряжении мышц. Максимальная произвольная мышечная сила зависит от мышечных, или периферических, и координационных, или нервных, факторов. К координационным (нервным) факторам относится управление мышечным аппаратом координационными механизмами центральной нервной системы.
Мышечные (периферические) факторы обусловливают силу сокращения непосредственно самой мышцы без учета управления нервной системой. Эта сила сокращения зависит от: 1) количества всех волокон и числа сокращающихся волокон в данной мышце; 2) соотношения быстрых (белых) и медленных (красных) мышечных волокон (чем больше быстрых волокон в мышце, тем больше возможная ее сила сокращения); 3) поперечного сечения мышцы; 4) умеренного растяжения мышцы, которое увеличивает силу сокращения; 5) функционального состояния мышцы.
Работа 1.3. Динамометрия
Н.Е. Введенский доказал, что одна и та же мышца максимальную силу развивает при оптимальной частоте и силе поступающих к ней импульсов. Систематическая мышечная работа (тренировка) увеличивает массу мышц, их силу и работоспособность. Бездеятельность мышц ведет к их атрофии. Измерение мышечной силы человека проводится при определении физического развития спортсменов, в невропатологии для оценки силы мышц при детских параличах, в физиологических экспериментах и др. Мышечную силу человека определяют с помощью специальных приборов – динамометров.
Оборудование: кистевой динамометр, секундомер.
Ход работы. Опыт 1. Определение силы мышц кистей рук.
Силу правой и левой кисти рук определяют с помощью кистевого динамометра (рис. 4). При замерах мышечной силы необходимо соблюдать ряд условий и, прежде всего, постоянство позы испытуемого. Замеры мышечной силы обеих рук повторяют по три раза как до, так и после работы (20 приседаний).
Испытуемый в положении стоя отводит вытянутую руку с динамометром в сторону под прямым углом к туловищу. Затем он выполняет максимальное усилие на динамометре. Лучший результат из его трех попыток является величиной силы (F) мышц кисти (в кг).
Обработка результатов исследования производится в следующем порядке:

– вычисляется среднее значение силы для правой и левой руки;
– вычисляется коэффициент асимметрии (КА) для силы рук по формуле: КА = (Vпр – Vл) : (Vпр + Vл) × 100%
где Vпр – средняя сила правой руки; Vл – средняя сила левой руки;
– полученные данные сравниваются со среднестатистическими данными (табл. 1);
– вычисляется показатель силы руки и сравнивается с таблицей 2;
– определяется динамометрический индекс и сравнивается с нормами (табл. 3).
Таблица 1 – Среднестатистические данные показателей силы кистей рук (в кг) для взрослых нетренированных людей
Определяется динамометрический индекс (ДИ), который показывает отношение показателя силы к величине массы тела: ДИ = сила кисти / массу тела.
Таблица 3 – Среднестатистические данные динамометрического индекса для взрослых нетренированных людей
Делают выводы об общем физическом развитии испытуемого, о ведущей руке, об изменении показателей после нагрузки (приседаний).
Опыт 2. Определение уровня работоспособности и показателя снижения работоспособности мышц кисти.
Для определения уровня работоспособности (Р) испытуемый по команде экспериментатора через каждые 5 с выполняет одно максимальное усилие на динамометре, делая подряд 10 попыток. Экспериментатор записывает каждый результат испытуемого. Уровень работоспособности мышц определяют по формуле:
где Р – уровень работоспособности; f1, f2, f3 и т.д. – показатели динамометра при отдельных мышечных усилиях; n – количество попыток (10 попыток).
Результаты этих же попыток используют для определения показателя снижения работоспособности мышц по формуле:
Где S – показатель снижения работоспособности мышц; f1 – величина начального мышечного усилия; fmin – минимальная величина усилия среди 10 попыток; fmax – максимальная величина усилия среди 10 попыток.
Сравнивают результаты у нескольких испытуемых. Показатели силы мышц кисти тела выше, чем больше F и ниже S.
Работа 1.4. Измерение статической мышечной выносливости
Статическая мышечная выносливость определяется длительностью выполнения заданной статической нагрузки.
Оборудование: кистевой динамометр, секундомер.
Ход работы: Испытуемый выполняет максимальное усилие на динамометре. Лучший результат из его трех попыток является величиной максимальной силы мышц кисти (в кг).
Затем испытуемый садится на стул, берет динамометр, сжимает его так, чтобы стрелка динамометра оказалась на делении шкалы, равной 1/3 максимальной силы и удерживает ее до тех пор, пока больше не в состоянии удерживать заданное усилие. Экспериментатор по секундомеру определяет время удерживания.
После окончания работы правой руки то же задание выполняют левой рукой. Статическую работу определяют по формуле А = Р × t (кг/ч), где: Р – развиваемое усилие (кг), t – время (ч), в течение которого поддерживается заданное усилие.
Сравнивают результаты у нескольких испытуемых и с данными таблицы 4.
Таблица 4 – Возрастные изменения показателей силовой выносливости (А.А. Гуминский и др., 1990)
|
|
|
|
Работа 1.5. Измерение взрывной силы
К одной из разновидностей мышечной силы относят взрывную силу, которая характеризует способность к быстрому проявлению мышечной силы. Она в значительной мере определяет, например, высоту вертикального прыжка или прыжка в длину с места и др.
Оборудование: градуированная вертикальная шкала.
Ход работы: Испытуемый, стоя боком к стене рядом с вертикально градуированной (в см) шкалой, поднимаясь на носки, касается рукой шкалы как можно выше. Затем отходит на 20–30 см от стены и выполняет прыжок вверх, касаясь рукой шкалы в верхней точке прыжка с обязательным приземлением в месте отталкивания. Разница между двумя касаниями является искомой величиной (в см). Регистрируется лучший результат из трех попыток.
Нормы: для мужчин 16–18 лет – 44 см (удовлетворительно), 52 см (хорошо), 60 см (отлично);
для женщин 16–18 лет – 30 см (удовлетворительно), 35 см (хорошо), 40 см (отлично).
Для мужчин 19–28 лет – 40 см (удовлетворительно), 45 см (хорошо), 50 см (отлично);
для женщин 19–28 лет – 28 см (удовлетворительно), 33 см (хорошо), 38 см (отлично).