Исследование показателей силы мышц кистей рук учащейся молодежи г. Гомеля

Исследование показателей силы мышц кистей рук учащейся молодежи г. Гомеля

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Гомельский государственный университет

имени Франциска Скорины»

Биологический факультет

Кафедра зоологии, физиологии и генетики

Курсовая работа

Исследование показателей силы мышц кистей рук учащейся молодежи г. Гомеля

Исполнитель

Афонченко Р.М.

Научный руководитель

Переволоцкий А.Н.

Гомель 2014

Реферат

Цель работы: изучить показатели силы мышц кистей рук учащейся молодежи г. Гомеля.

Методы исследования: определение показателей силы мышц кистей рук методом динамометрии. Силу правой и левой кистей рук определяют с помощью кистевого динамометра. При замерах мышечной силы необходимо соблюдать ряд условий, прежде всего постоянство позы испытуемого. Замеры мышечной силы обеих рук повторяют по три раза как до, так и после работы.

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 трех попыток является величиной силы мышц кисти.

Результаты исследований: в ходе исследования при помощи динамометра был определен силовой индекс для девушек и юношей.

Содержание

Введение

. Обзор литературы

.1 Скелетные мышцы, их строение и функции

.2 Динамометрия

.3 Факторы, воздействующие на силу мышц

. Объект, программа и методика исследований

Результаты исследований и их обсуждение

.1 Описательная статистика антропометрических параметров учащейся молодёжи

.2 Описательная статистика динамометрических показателей учащейся молодёжи

Заключение

Список использованных источников

Введение

Одним из показателей физического развития организма является сила мышц.

Оценку силовых качеств человека определяют методом кистевой динамометрии, позволяющей определить максимальную мышечную силу, показатель силы, уровень работоспособности мышц и показатель ее снижения.

При измерении положения суставов, кроме того меняются параметры костных рычагов, передающих мышечную силу. Наконец, после изменения взаимного расположения частей тела, в акт сокращения дополнительно включаются волокна других мышц.

Учитывая эти обстоятельства, при измерении изометрической силы необходимо строго соблюдать определенные позиции тела и угол соответствующих суставов. Несоблюдение этого правила может привести к значительным ошибкам. Сила идентичных групп мышц у разных людей неодинакова.

1. Обзор литературы

1.1     Скелетные мышцы, их строение и функции

Функции мышц. Мышцы - это органы тела, состоящие из мышечной ткани, способной сокращаться под влиянием нервных импульсов. Они являются активным элементом опорно-двигательной системы, так как обеспечивают разнообразные движения при перемещении человека в пространстве, сохранение равновесия, дыхательные движения, сокращения стенок внутренних органов, голосообразование и др. Общее число мышц около 600, а доля их от массы тела человека оставляет в среднем около 30%.

Строение мышцы. Мышца состоит из пучков поперечнополосатых мышечных волокон, соединенных рыхлой соединительной тканью в пучки первого порядка. Они, в свою очередь, объединяются в пучки второго порядка и т.д. В итоге мышечные пучки всех порядков объединяются соединительной оболочкой, образуя мышечное брюшко. Соединительнотканные прослойки, имеющиеся между мышечными пучками по концам брюшка, переходят в сухожильную часть мышцы, крепящейся к кости. Во время сокращения происходит укорочение мышечного брюшка и сближение ее концов. При этом сократившаяся мышца с помощью сухожилия тянет за собой кость, которая выполняет роль рычага. Так совершаются разнообразные движения [1].

Каждая мышца является целостным (отдельным) органом, имеющим определенную форму, строение и функцию, развитие и положение в организме. Мышцы обильно снабжены кровеносными сосудами и нервами. В каждом движении принимают участие несколько мышц. Мышцы, действующие совместно в одном направлении и вызывающие сходный эффект, называются синергистами, а совершающие противоположно направленные движения - антагонистами. Например, сгибателем локтевого сустава является двуглавая мышца плеча (бицепс), а разгибателем - трехглавая (трицепс)- Сокращение мышц-сгибателей локтевого сустава сопровождается расслаблением мышц-разгибателей. Однако при постоянной нагрузке на сустав (например, при удержании гири в горизонтально вытянутой руке) мышцы-сгибатели и разгибатели локтевого сустава действуют уже не как антагонисты, а как синергисты. Таким образом, действия мышц нельзя сводить к выполнению только одной функции, так как они многофункциональны. Поскольку в каждом движении участвуют мышцы как одной, так и другой группы, наши движения точны и плавны [2].

По характеру выполняемых основных движений и по действию на сустав различают следующие виды мышц: сгибатели и разгибатели, приводящие и отводящие, вращающие, приподнимающие и опускающие и др. Выделяют также мимические, жевательные и дыхательные мышцы.

Нервная регуляция деятельности мышц. В большинстве движений участвует множество мышц, причем сокращение и расслабление различных групп мышц происходит в определенном порядке и с определенной силой. Такая согласованность движений называется координацией движений. Она осуществляется нервной системой. Скелетные мышцы иннервируются соматическим отделом нервной системы. К каждой мышце подходит один или несколько нервов, проникающих в ее толщу и разветвляющихся на множество мелких отростков, которые достигают мышечных волокон. Посредством нервов осуществляется связь мышц с ЦНС, которая регулирует любые двигательные акты (ходьба, бег, пищевые движения и т.д.) и длительное напряжение мышц - тонус, поддерживающий определенное положение тела в пространстве. Деятельность мышц носит рефлекторный характер. Мышечный рефлекс может запускаться с раздражения рецепторов, находящихся в самой мышце или в сухожилиях, либо с раздражения зрительных, слуховых, обонятельных, осязательных рецепторов [3].

В регуляции безусловно-рефлекторных движений принимает участие мозжечок. Он осуществляет координацию движения, регуляцию мышечного тонуса, способствует поддержанию равновесия и позы тела. При поражении мозжечка его регуляторные двигательные функции нарушаются.

Сокращаясь, мышца действует на кость как на рычаг и производит механическую работу. На осуществление работы мышцы затрачивается энергия, которая образуется в результате распада и окисления органических веществ, поступивших в мышечную клетку. Основным источником энергии является АТФ. Кровь доставляет мышцам питательные вещества и кислород и уносит образующиеся продукты диссимиляции (углекислый газ и др.). При длительной работе наступает утомление и снижение работоспособности мышцы, возникающее из-за несоответствия между ее кровоснабжением и возросшими потребностями в питательных веществах и кислороде. Кроме того, утомление возникает и вследствие процессов, происходящих в нервных центрах [4].

Русский физиолог И.М. Сеченов первым пришел к выводу, что работоспособность мышц зависит от величины нагрузки и ритма работы. Подобрав их оптимальные соотношения, можно добиться высокой производительности работы мышц. И.М. Сеченов установил также, что мышечное утомление проходит и работоспособность восстанавливается гораздо быстрее в результате смены видов деятельности, а не полного бездействия. Тренировка мышц увеличивает их массу, силу и работоспособность. Чрезмерная же работа приводит к утомлению, а бездеятельность - к атрофии.

Систематическая мышечная работа усиливает кровоснабжение мыши и костей, к которым они прикрепляются. Это приводит к увеличению мышечной массы и усиленному росту костей. Сильные мышцы легко справляются с поддержанием туловища в нужном положении, противостоят развитию сутулости, искривлению позвоночника[5].

Гигиена опорно-двигательной системы. Человек рождается с очень гибким скелетом. Поэтому в детском возрасте особенно внимательно нужно следить за осанкой ребенка, позой ученика за партой. Слабо развитые мышцы и неправильная осанка ребенка могут привести к развитию искривления позвоночника, сутулости, которые нарушают нормальную деятельность органов грудной полости и пищеварения. Для предупреждения плоскостопия (уплощение свода стопы) не следует в период активного роста человека носить тесную обувь, а также длительно носить обувь на высоком каблуке. На формировании опорно-двигательного аппарата организма положительно сказываются активный образ жизни, подвижные игры, регулярные занятия физкультурой и спортом [6].

.2       Динамометрия

Силой мышц обозначают максимальное проявление произвольного усилия, которое может развивать группа мышц в определенных условиях. Эти условия в большой степени определяются заинтересованностью обследуемого лица или возможностью выполнить максимальное усилие. Обычно одновременно сокращается определенная группа мышц, поэтому трудно точно определить работу каждой мышцы в суммарном проявлении силы. Кроме того, в действии мышц участвуют костные рычаги.

Измерение изометрической силы не требует много времени и не утомляет обследуемого. Здесь сила проявляется в одном циклическом максимальном сокращении. Однако на результат измерения могут повлиять несколько факторов. Так, изометрическое напряжение, развиваемое каждым мышечным волокном, зависит от его относительной длины и продолжительности стимуляции. При измерении положения суставов, кроме того меняются параметры костных рычагов, передающих мышечную силу. Наконец, после изменения взаимного расположения частей тела, в акт сокращения дополнительно включаются волокна других мышц.

Учитывая эти обстоятельства, при измерении изометрической силы необходимо строго соблюдать определенные позиции тела и угол соответствующих суставов. Несоблюдение этого правила может привести к значительным ошибкам. Сила идентичных групп мышц у разных людей неодинакова.

Во-первых, изометрическая сила пропорциональна площади поперечного сечения мышцы. Если исходить из того, что геометрическая форма мышц у людей разного роста одинакова, то сила измеряется пропорционально квадрату линейной дименсии (роста). Следовательно, увеличение роста на 20% дает увеличение силы на 44 %. Это дает определенные преимущества высокорослым людям при перемещении тяжестей руками, метании спортивных снарядов и т.п. Однако при преодолении веса собственного тела (например, при подтягивании на перекладине и т.п.) у них преимущества нет, так как масса тела увеличивается пропорционально кубу роста.

Во-вторых, изометрическая сила зависит от пола и возраста. Половые различия мало выражены до полового созревания. Однако показатели силы у взрослых женщин ниже на 30- 35 % по сравнению с мужчинами. Частично это объясняется различием роста. Но после соответствующей коррекции силовые показатели у женщин в среднем составляют только 80 % от показателей мышечной силы у мужчин. Взрослые мужчины достигают максимума изометрической силы в возрасте около 30 лет, потом сила уменьшается.

Основной функцией мышечной системы человека и животных является двигательная деятельность. Мышцы <#"728157.files/image001.gif"> (2)

Наиболее высокое значение кпд изолированной мышцы <#"728157.files/image002.gif"> (3)

где 0,49 - коэффициент пропорциональности между объемом потребленного кислорода и выполненной механической работой

Таким образом, при 100% эффективности для выполнения работы, равной 1 кгс/м (9,81 Дж), необходимо 0,49 мл кислорода.

Производительность М.р. зависит от мощности выполняемой работы: при постоянной мощности динамической М.р. ее максимальная эффективность отмечается при средних значениях нагрузки, при повышении мощности производительность М.р. падает. Важным показателем М.р. служит мышечная выносливость <#"728157.files/image003.gif">

Рисунок 1 - Гистограмма распределения роста студенток биологического факультета

Таблица 1 - Результаты статистической обработки роста студентов биологического факультета

При изучении антропометрических показателей студенток биологического факультета случайным образом была составлена выборка из 30 человек. Методом описательной статистики был обработан показатель массы тела. Результаты исследований приведены в таблице 2 и на рисунке 2.

Установлено, что минимальный вес студенток в выборке составил 50 кг, а максимальный - 62. Среднее значение исследуемого показателя составило 55.7±0.65 кг при стандартном отклонении s = 3.57 кг.

Доверительный интервал среднего генеральной совокупности длины тела студенток биологического факультета с 95% доверительной вероятностью будет находиться в диапазоне от 54.4 до 57 кг.

Рисунок 2 - Гистограмма распределения массы студенток биологического факультета

Таблица 2 - Результаты статистической обработки массы студентов биологического факультета

При изучении антропометрических показателей студенток биологического факультета случайным образом была составлена выборка из 50 человек. Методом описательной статистики был обработан показатель ИМТ. Результаты исследований приведены в таблице 3 и на рисунке 3.

Установлено, что минимальный показатель ИМТ студенток в выборке составил 17 кг/м², а максимальный - 23.4 кг/м². Среднее значение исследуемого показателя составило 20.1±0.3 кг/м² при стандартном отклонении s =1.8 кг/м².

Доверительный интервал среднего генеральной совокупности длины тела студенток биологического факультета с 95% доверительной вероятностью будет находиться в диапазоне от 19.4 до 20.7 кг/м².

Рисунок 3 - Гистограмма распределения ИМТ студенток биологического факультета

Таблица 3 - Результаты статистической обработки ИМТ студентов биологического факультета

При изучении антропометрических показателей студентов биологического факультета случайным образом была составлена выборка из 30 человек. Методом описательной статистики был обработан показатель длины тела. Результаты исследований приведены в таблице 4 и на рисунке 4.

Установлено, что минимальный рост студентов в выборке составил 160 см, а максимальный - 192. Среднее значение исследуемого показателя составило 173.4±1.18 см при стандартном отклонении s = 6.47 см.

Доверительный интервал среднего генеральной совокупности длины тела студентов биологического факультета с 95% доверительной вероятностью будет находиться в диапазоне от 171 до 175.9 см.

Таблица 4 - Результаты статистической обработки роста студентов биологического факультета

Рисунок 4 - Гистограмма распределения роста студентов биологического факультета

При изучении антропометрических показателей студентов биологического факультета случайным образом была составлена выборка из 30 человек. Методом описательной статистики был обработан показатель массы тела. Результаты исследований приведены в таблице 5 и на рисунке 5.

Установлено, что минимальный вес студентов в выборке составил 60 кг, а максимальный - 90. Среднее значение исследуемого показателя составило 71.9±1.18кг при стандартном отклонении s = 6.6 кг.

Доверительный интервал среднего генеральной совокупности длины тела студентов биологического факультета с 95% доверительной вероятностью будет находиться в диапазоне от 69,5 до 74.4 кг.

Таблица 5 - Результаты статистической обработки массы студентов биологического факультета

Рисунок 5 - Гистограмма распределения массы студенток биологического факультета

При изучении антропометрических показателей студентов биологического факультета случайным образом была составлена выборка из 30 человек. Методом описательной статистики был обработан показатель ИМТ. Результаты исследований приведены в таблице 6 и на рисунке 6.

Установлено, что минимальный показатель ИМТ студентов в выборке составил 21.7 кг/м², а максимальный - 27.8 кг/м². Среднее значение исследуемого показателя составило 23.9±0.26 кг/м² при стандартном отклонении s =1.4 кг/м².

Доверительный интервал среднего генеральной совокупности длины тела студентов биологического факультета с 95% доверительной вероятностью будет находиться в диапазоне от 23.35 до 24.4 кг/м².

Таблица 6 - Результаты статистической обработки ИМТ студентов биологического факультета

Рисунок 6 - Гистограмма распределения ИМТ студентов биологического факультета

.2 Описательная статистика динамометрических показателей учащейся молодёжи

При изучении динамометрических показателей студенток биологического факультета случайным образом была составлена выборка из 30 человек. Методом описательной статистики был обработан показатель динамометрии на левой руке. Результаты исследований приведены в таблице 7 и на рисунке 7.

Установлено, что минимальный показатель в выборке составил 37.4, а максимальный - 60.4. Среднее значение исследуемого показателя составило 47.7±0.96 при стандартном отклонении s = 5.26.

Доверительный интервал среднего генеральной совокупности показателя динамометрии для левой руки у студенток биологического факультета с 95% доверительной вероятностью будет находиться в диапазоне от 44.6 до 51.4.

По результатам анализа данных был определен силовой индекс для кисти левой руки у девушек. Графическое отображение представлено на рисунке 8.

Таблица 7 - Результаты статистической обработки динамометрических показателей студенток биологического факультета

Рисунок 7-Показатель динамометра для левой руки у девушек

Рисунок 8 - Силовой индекс для левой руки у девушек

При изучении силового индекса студенток биологического факультета случайным образом была составлена выборка из 30 человек. Методом описательной статистики был обработан показатель динамометрии на правой руке. Результаты исследований приведены в таблице 8 и на рисунке 9.

Установлено, что минимальный показатель в выборке составил 37.5, а максимальный - 61.3. Среднее значение исследуемого показателя составило 46.83±0.96 при стандартном отклонении s = 5.45.

Доверительный интервал среднего генеральной совокупности показателя силового индекса для правой руки у студенток биологического факультета с 95% доверительной вероятностью будет находиться в диапазоне от 43.6 до 50.3.

По результатам анализа данных был определен силовой индекс для кисти левой руки у девушек. Графическое отображение представлено на рисунке 10.

Таблица 8 - Результаты статистической обработки силового индекса студенток биологического факультета

Рисунок 9 - Показатель динамометра для левой руки у девушек

Рисунок 10 - Силовой индекс для правой руки у девушек

При изучении силового индекса студентов биологического факультета случайным образом была составлена выборка из 30 человек. Методом описательной статистики был обработан показатель динамометрии на левой руке. Результаты исследований приведены в таблице 9 и на рисунке 11.

Установлено, что минимальный показатель в выборке составил 55.2, а максимальный - 73.3. Среднее значение исследуемого показателя составило 65.2±0.72 при стандартном отклонении s = 3.94.

Доверительный интервал среднего генеральной совокупности показателя силового индекса для левой руки у студентов биологического факультета с 95% доверительной вероятностью будет находиться в диапазоне от 63.1 до 67.7.

По результатам анализа данных был определен силовой индекс для кисти левой руки у юношей. Графическое отображение представлено на рисунке 12.

Таблица 9 - Результаты статистической обработки силового индекса студентов биологического факультета

Рисунок 11 - Показатель динамометра для левой руки у юношей

Рисунок 12 - Силовой индекс для левой руки у юношей

При изучении силового индекса студентов биологического факультета случайным образом была составлена выборка из 30 человек. Методом описательной статистики был обработан показатель динамометрии на правой руке. Результаты исследований приведены в таблице 10 и на рисунке 13.

Установлено, что минимальный показатель в выборке составил 55.7, а максимальный - 75.0. Среднее значение исследуемого показателя составило 64.76±0.77 при стандартном отклонении s = 4.22.

Доверительный интервал среднего генеральной совокупности показателя силового индекса для правой руки у студентов биологического факультета с 95% доверительной вероятностью будет находиться в диапазоне от 63.08 до 67.69. По результатам анализа данных был определен силовой индекс для кисти левой руки у юношей. Графическое отображение представлено на рисунке 14.

Таблица 10 - Результаты статистической обработки силового индекса студентов биологического факультета

Рисунок 13 - Показатель динамометра для правой руки у юношей

Рисунок 14 - Силовой индекс для правой руки у юношей

Заключение

В ходе работы было взято 30 девушек и 30 юношей и было выявлено, что сила левой руки у тех и у других выше, чем сила правой руки. Однако у юношей разница была не значительной.

Так же было выявлено, что у 65% девушек, показатель силового индекса был ниже среднего и только у 4% выше среднего.

У 54% юношей показатель силового индекса был ниже среднего и у 7% выше среднего.

скелетный мышца динамометр молодежь

Список использованных источников

1.       Афанасьев, Ю.И. Гистология / Ю.И. Афанасьев. - 5-е изд., перераб. и доп. - Москва: Медицина, 2002. - 744 с.

2.       Воробьева, Е.А. Анатомия и физиология / Е.А. Воробьева, А.В. Губарь, Е.Б. Сафьянников. - Москва: Медицина, 1975. - 524 с.

.        Методические указания по общей физиологии. Под редакцией А.С. Мозжухина, Е.Б. Сологуб. - Ленинград: Изд. ГДОИФК, 1985. - 236 с.

.        Анисимова, Н.П. Регуляция сокращения скелетных мышц: автореф. дис…..канд. биол. наук. Ленинград, 1980. - 20с.

.        Гурфинкель, B.C. Скелетная мышца: структура и функция / B.C. Гурфинкель, Ю.С. Левик - М.: Наука, 1985.- 143 с.

6.       Козаров, Д. Двигательные единицы скелетных мышц человека / Д. Козаров, Ю.Т. Шапков. JL: Наука, 1983. - 251 с.

.        Башкиров, П. Н. Учение о физическом развитии человека / П. Н. Башкиров. М.: Медицина, 1962. - 384 с.

8.       Физиология мышечной деятельности, труда и спорта (руководство по физиологии). - Ленинград: Наука, 1969. - 684 с.

9.       Ахмедов, К.Б. Методические указания по исследованию физической работоспособности человека / К.Б. Ахмедов, В.В. Трунин - Алма-Ата: Изд. КИФК, 1975. - 284 с.

10.     Аршавский, И.А. Физиологические механизмы индивидуального развития / И.А. Аршавский - М.: Наука, 1982. - С. 270.

11.     Крестовников, А.Н. Очерки по физиологии физических упражнений / А.Н. Крестовников. М.: Физкультура и спорт, 1951. - 513с.

12.     Кичайкина, Н.Б. Биомеханика / Н.Б. Кичайкина, И.М.Козлов, А.В.Самсонова : учебно-методическое пособие /Под ред Н.Б. Кичайкиной.- СПбГУФК им. П.Ф.Лесгафта, 2008.- 160 с.