М'язова сила і витривалість

Важливим показником функціонального стану рухового апарату людини є м'язова сила. Вона характеризується максимальним на­пруженням, яке здатні розвинути м'язи під час збудження. Пооди­ноке подразнення викликає поодиноке збудження м'яза. Сила тако­го збудження залежить від кількості м'язових волокон, які входять до складу рухової одиниці, — чим більше волокон, тим більшою є сила скорочення.

Поки частота подразнення м'яза не перевищує певної величини, м'яз відповідає на кожне подразнення поодиноким скороченням. Збільшення частоти подразнень спричинюється до того, що серія скорочень м'яза зливається в одне, так зване тетанічне скорочення. При тетанічному скороченні напруження м'язових волокон більше, ніж при поодиноких.

Отже, максимальна сила м'яза залежить від кількості і товщини його волокон, частоти нервових імпульсів, швидкості м'язових ско­рочень і відбувається тоді, коли в роботу включені всі рухові оди­ниці за повного тетанусу. Сила людини характеризується здатністю переборювати зовнішню протидію за рахунок м'язових зусиль. Вона залежить від віку і статі, здоров'я та емоційного стану.

Для вимірювання м'язової сили застосовують динамометри: кистевий і становий. Максимальна сила кисті, кгс обчислюється як се­реднє арифметичне трьох здавлювань динамометра з максимальною силою через одну хвилину.

Розвиваючи напруження і скорочуючись, м'яз здатний виконува­ти механічну роботу. Найбільшу роботу він виконує за середніх на­вантажень і середніх швидкостей. Це явище дістало назву закону середніх навантажень.

Середні навантаження і середні швидкості скорочення різні для різних м'язів, що необхідно враховувати при розробці норм і органі­зації праці.

Ефективність використання рухового апарату людини у процесі праці залежить не лише від її м'язової сили, а й від витривалості.

М'язова витривалість — це здатність тривалий час підтримувати зусилля на постійному рівні. Максимальна м'язова витривалість ви­значається підтриманням максимального зусилля протягом однієї хвилини. Фіксується значення максимального зусилля на початку і через одну хвилину. Коефіцієнт витривалості обчислюється за фор­мулою

де а — початкове максимальне зусилля, кгс; б — зусилля через од­ну хвилину, кгс.

Напруження на максимальному рівні можливе лише протягом короткого часу, тому витривалість практично не може визначатися на рівні максимального зусилля. Витривалість до статичних на­вантажень оцінюється часом підтримання людиною зусилля на рівні 50—75% максимального. Витривалість до динамічного на­вантаження визначається тривалістю виконання ритмічної роботи на рівні половини максимального зусилля в темпі один раз за одну секунду.

Оцінка витривалості м'язів зводиться до визначення коефіцієнта К₃._с.з зниження статичного зусилля. Для цього визначають, на скільки знизилось максимальне напруження м'яза через одну хвилину і від­носять це значення до середньої абсолютної величини напруження.

де а — початковий рівень напруження м'яза, кгс; б — кінцевий рі­вень напруження м'яза, кгс.

На підставі даних вимірювання м'язової сили (максимальної і через одну хвилину) можна обчислити й коефіцієнт статичного зу­силля:

Співвідношення, між м'язовою силою і витривалістю людини ха­рактеризує її працездатність. Вимірювання м'язової сили і визна­чення коефіцієнта статичного зусилля у працівників протягом робо­чого дня дозволяють оцінити динаміку їх працездатності і рівень фізичного напруження праці. Якщо зниження витривалості праців­ника не перевищує 10% порівняно з доробочим рівнем, то така пра­ця^ характеризується незначним фізичним напруженням; від 10— 35% —- середнім, понад 35% — сильним напруженням.

Між м'язовим напруженням і витривалістю існує обернено про­порційна залежність. При збільшенні навантаження тривалість виконання роботи зменшується. Доведено, що збільшення наванта­ження вдвічі супроводжується зменшенням тривалості роботи в 4 рази. Отже, з фізіологічного погляду м'язи людини дають більший ефект за середніх навантажень і нормальної інтенсивності.