Zátěžové testy

Dynamometrie

Dynamometrie je měření síly, kterou je člověk schopen působit na určité těleso (snímací část tensometru nebo dynamometru) po určitou dobu.

Izometrická síla – Izometrická dynamometrie

Izometrická síla je založena na izometrické svalové kontrakci, při níž roste svalové napětí, sval nemění svoji délku a externí mechanická práce je nulová. Pro měření izometrické síly se užívají tyto přístroje:

• Jednoduché piezoelektrické tensometry (dříve mechanické) jsou pro měření síly malé svalové skupiny (pro ovládání 1 kloubu), většinou se zobrazením síly na displeji. Některé lze připojit k počítači a výsledky matematicky a graficky zpracovávat (křivka závislosti síly v čase, maximální síla atd.). Tensometry mohou být malé přenosné nebo zabudovány do speciálního křesla či lůžka pro fixaci pacienta.
• Složitější systémy jsou dynamometry – pro měření síly větších svalových skupin (více kloubů)

Postup měření – příklad kontroly efektu cvičení na zlepšení síly extenzorů kolene na začátku a konci hospitalizace (po 2 týdnech) na lůžkovém rehabilitačním oddělení:

1. Poučení a fixace pacienta vsedě v křesle (kyčle a kolena v 90^o  flexi).
2.   Nasazení popruhu spojeného s tenzometrem na distální konec bérce, změření délky páky bérce (od tibio-femorální štěrbiny do středu pásu). Popruh je pevný, neumožňuje pohyby v kolenním kloubu.
3.   Trojí měření maximální síly v co nejkratším čase (3 sec) se 7-vteřinovými intervaly pro odpočinek a uvolnění. Měření se provádí na obou dolních končetinách.

Menší počet měření by motoricky oslabeným pacientům nemusel stačit na nácvik, větší počet pokusů vede k větší únavě. Vyhovující délka intervalů pro odpočinek byla ověřena empiricky na 160 pacientech.

Interpretované hodnoty:

• maximální síla (Fmax; jednotka N) končetin a jejich diference pravo – levá i na začátku a na konci hospitalizace, přičemž je nutno dodržet stejnou délku páky bérce
• maximální moment síly (Fmax * délka páky; jednotka Nm) umožňující porovnání maximálních silových výkonů s různou délkou pák (u různých osob)
• příp. strmost nárůstu síly do maxima v čase (silová křivka)

Obr. 18.13-01 Systém pro izometrickou dynamometrii EXAMO – křeslo pro fixaci testované osoby – celkový pohled z boku (Novotná 2003).

Obr. 18.13-02 Systém pro izometrickou dynamometrii EXAMO – fixace testované osoby – pohled ze předu (Novotná 2003).

Obr. 18.13-03 Systém pro izometrickou dynamometrii EXAMO – piezoelektrická sonda (Novotná 2003)

Obr. 18.13-04 Systém pro izometrickou dynamometrii EXAMO – mikropočítač (Novotná 2003)

Izokinetická síla

Izokinetická síla je schopnost dosáhnout maximálního silového výkonu v celém rozsahu pohybu při poměrně konstatní rychlosti. Izokinetická síla je založena na izokinetické svalové kontrakci, při níž:

• jsou zapojeny větší skupiny svalů (včetně synergistů),
• musí být dodržena konstantní rychlost stahu,
• pohyb probíhá v celém rozsahu.

Izokinetický dynamometr

• ovládá a zajišťuje konstantní rychlost bez ohledu na napětí v kontrahovaných svalech,
• umožňuje testování izokinetických svalových kontrakcí při různých rychlostech až po limit přístroje.

Rozlišují se 2 typy dynamometrů:

• Jeden typ udržuje konstantní rychlost otáčení kolem osy kloubu, používá se pro zatížení a testování pohybu v jednom velkém kloubu (rameno, loket, zápěstí, kyčel, koleno, hlezno).
• Druhý typ udržuje konstantní rychlost posunu části těla po přímce. Při tomto pohybu je zapojeno více svalových skupin a kloubů.

Izokinetické dynamometry jsou technicky náročné, robustní a  nákladné. Samozřejmostí je jejich řízení a zpracování dat počítačem.

Hlavní interpretované hodnoty:

Silový výkon (N), Kroutící moment a moment síly (Nm), úhlová rychlost (^o..s⁻¹), rychlost lineárního pohybu (m.s⁻¹), výkon (W), práce (J)

Maximální síla stisku pravé a levé ruky (N) u průměrné populace (Seliger a Bartůněk, 1976 – in: Placheta a kol., 1999).

Maximální síla (N) různých skupin svalových u průměrné populace (SELIGER V. et al., 1980 – in: Placheta a kol., 1999).