Co to jest dynamometr i do czego służy w medycynie i rehabilitacji?

Siła mięśniowa i zakres ruchomości stawowej to cechy, które pozwalają oszacować aktualny poziom sprawność narządu ruchu. Do ich oceny wykorzystuje się różnorodne testy funkcjonalne np. skalę Lovetta czy badanie goniometryczne. Niemniej jednak diagnostyka i leczenie wymagają, aby ocenę siły mięśniowej i zakresu ruchu charakteryzował stosunkowo niewielkie ryzyko błędu pomiarowego. Do czego służy dynamometr i inklinometr oraz w jakich przypadkach warto je wykorzystać?

Co to jest dynamometr?

Siłomierz czy też dynamometr to urządzenie służące do pomiaru wartości siły. Twórcą dynamometru była wybitna postać dla nauk ścisłych, która na stałe zapisała się na kartach historii fizyki – Isaac Newton. Początkowo siłomierz stworzono z myślą o zastosowaniu w architekturze, budownictwie czy mechanice, co było kluczowe dla rozwoju przemysłu. Z biegiem lat i postępem techniki dynamometry zaczęto adaptować w innych dziedzinach np. geodezji. Wagi kuchenne lub łazienkowe stanowią dowód na to, że siłomierze na dobre zagościły w codziennym życiu. Dynamometry zaczęto wykorzystywać w naukach związanych ze zdrowiem człowieka. Do najważniejszych osób, które przyczyniły się do rozwoju dynamometrii klinicznej, należą: Graham-Desaguliers, Victor Burq, Duchenne de Boulogne i E.V. Collins [1] [2] [3].

Dynamometry kliniczne i medyczne wykorzystuje się do oceny siły mięśniowej. Istotą ich działania jest możliwość wykluczenia zaangażowania mięśni synergistycznych w wykonywane testy. Dzięki temu lekarz, trener czy fizjoterapeuta może oszacować aktualny poziom sprawności całej partii mięśniowej, konkretnego mięśnia, a nawet i pojedynczego aktonu (np. w przypadku mięśnia trójgłowego ramienia). Testy w zakresie oceny siły mięśniowej są istotnym elementem procesu diagnostycznego i terapeutycznego różnych dziedzin np. neurologii, ortopedii, medycyny urazowej (traumatologii), medycyny sportowej czy też szeroko pojętej rehabilitacji ruchowej.

Dzisiejsze urządzenia, jak dynamometr i inklinometr cyfrowy ActivForce 2, to niewielkie i poręczne aparaty, które pozwalają na proste przeprowadzenie badania siły mięśni i nie mają nic wspólnego ze sprzętem z poprzednich dekad. Użyta w tych produktach pozwoliła producentom stworzyć przyrząd o niewielkim marginesie błędu pomiarowego, co ma kluczowe znaczenie w kontekście diagnozowania i leczenia.

Zastosowanie dynamometru w medycynie i rehabilitacji

Skoro już wiadomo, co to jest dynamometr medyczny, to warto przejść do jego zastosowania w praktyce. W przypadku rehabilitacji ruchowej jest to narzędzie pozwalające śledzić i oceniać postępy pacjenta. Systematyczne badanie siły mięśni pozwala fizjoterapeutom analizować jakość wypracowanych efektów podczas leczenia i oszacować powrót do pełnego zdrowia np. po ostrym urazie ścięgien podkolanowych [4] czy przebytym zabiegu chirurgicznym jak rekonstrukcja więzadła krzyżowego przedniego [5].

Ocena siły mięśniowej przy użyciu dynamometru jest także cennym badaniem dla problemów o charakterze neurologicznym. Siłomierze mogą posłużyć jako sprzęt diagnostyczny w takich problemach jak: przebyty udar mózgu [6], stwardnieniem rozsianym [7], neurofibromatoza typu 1 i 2 [8], mózgowe porażenie dziecięce [9], dystrofia miotoniczna typu 1 [10], przewlekły rdzeniowy zanik mięśni [11].

Osłabienie siły mięśniowej, pogorszona sprawność fizyczna i spadek masy to główne objawy schorzenia zwanego sarkopenią. Choroba ta przeważnie dotyczy osób starszych, ale i niejednokrotnie jej oznaki pojawiają się w okolicach 40. roku życia [12]. Pomiar siły mięśni jest częstą procedurą diagnostyczną pod kątem wykrywania sarkopenii i oceny aktualnego poziomu możliwości siłowych pacjentów. Co więcej, siłomierze są także wykorzystywane w diagnostyce osteoporozy [13] [14].

Nie można też zapominać, że dynamometry i ocena siły mięśniowej są istotne w przypadku różnorodnych problemów ortopedycznych. Wedle piśmiennictwa naukowego dynamometr można wykorzystać w przypadku diagnostyki i leczenia m.in. choroby zwyrodnieniowej stawów, złamania kości biodrowej, łokcia tenisisty. Warto też dodać, że pomiar siły mięśniowej jest także istotnym kryterium oceny postępów np. rehabilitacji osób z niepełnosprawnością [15].

Ponadto dynamometry są sprzętem stosowanym w szeroko pojętych badaniach naukowych. Badanie siły mięśniowej może być wykorzystywane zarówno w badaniach klinicznych (np. nad nowymi lekami), jak i w projektach z dziedzin antropometrii, kultury fizycznej, sportu, rehabilitacji czy fizjologii.

Do czego trenerom przygotowania motorycznego służy dynamometr?

Siłomierze znajdują także zastosowanie w szeroko pojętych treningach funkcjonalnych, które mają na celu poprawić zdolności motoryczne. W wielu przypadkach ćwiczenia te koncentrują się na mięśniach głębokich (CORE), które odpowiadają za stabilizację tułowia. Użycie dynamometru pozwala ocenić aktualny stan mięśni głębokich, a w razie występowania dysbalansu mięśniowego trenerzy mogą przygotować dokładny plan aktywacji określonych struktur. Tym samym istnieje szansa na wyeliminowanie np. przewlekłych zespołów bólowych kręgosłupa [16].

Warto jednak pamiętać, że treningi przygotowania motorycznego są wartościowe nie tylko z punktu widzenia rehabilitacji ruchowej. Ćwiczenia motoryczne są także niezbędnym elementem przygotowania profesjonalnych zawodników sportowych. Dynamometry pozwalają ocenić siłę mięśniową, co pozwala trenerom – podobnie jak fizjoterapeutom – skoncentrować się na słabych punktach aparatu ruchu. Tym samym sportowcy mogą jeszcze skuteczniej pracować nad własną sprawnością fizyczną i zdolnościami wysiłkowymi, a zwłaszcza siłą mięśni.

Czym jest i do czego służy inklinometr cyfrowy?

Idealną formą uzupełnienia dynamometru jest cyfrowy inklinometr. W przypadku inklinometru mowa o niewielkim urządzeniu służącym do oceny zakresu ruchomości stawowej wyrażanej w wartościach kątowych. Pomiar zakresu ruchomości dotyczy zarówno kręgosłupa (płaszczyzna czołowa i strzałkowa), jak i pozostałych stawów obwodowych. Analiza aktywnego i biernego zakresu ruchu należy do kluczowych procedur diagnostycznych dla fizjoterapeutów, lekarzy czy też trenerów przygotowania motorycznego.

Z jednej strony pozwala sprawdzić aktualny stan narządu ruchu, z drugiej świetnie obrazuje występujące ograniczenia i nieprawidłowości, co jest niezwykle ważne z punktu widzenia dalszych treningów. Znalezienie słabych ogniw nie tylko pozwala na stworzenie odpowiedniej strategii ich wyeliminowania. Regularne pomiary przy pomocy inklinometru umożliwiają monitorowanie postępów pracy np. nad poprawą techniki wykonywanego ruchu. Co więcej, urządzenie sprawdzi się również do wykrywania rozmaitych ograniczeń. Przedwczesne ujawnienie wszelkich mankamentów pozwala zapobiec utrwaleniem się m.in. niewłaściwych wzorców ruchowych i tym samym rozwojem wad postawy ciała.

Ocena siły mięśniowej w skali Lovetta

Skala czy też test Lovetta to jeden z podstawowych elementów badania fizykalnego, którego celem jest ocena siły mięśniowej – fundamentalnej zdolności motorycznej. Wyniki sześciopunktowej skali Lovetta należy interpretować w poniższy sposób:

0 pkt – całkowity brak skurczu mięśnia,
1 pkt – śladowy skurcz, który można wyczuć poprzez badanie palpacyjne,
2 pkt – słabe napięcie mięśni, które umożliwia ruch w pozycji odciążenia,
3 pkt – napięcie mięśni jest wystarczające, aby wykonać ruch przeciwko sile grawitacji i ciężarze własnej masy,
4 pkt – skurcz mięśni jest na tyle skuteczny, że możliwe jest wykonanie ruchu pokonującego ciężar własnej masy i opór stawiany przez badającego,
5 pkt – prawidłowa siła mięśniowa.

Niewątpliwą zaletą tego sposobu badania siły mięśni jest prostota wykonania. Niestety test Lovetta uniemożliwia dokładną ocenę poziomu siły mięśni i pokazanie dysproporcji pomiędzy obiema stronami ciała. Właśnie w tym celu warto wykorzystać cyfrowy dynamometr, którego duża precyzja pozwala uzyskać dokładniejsze wyniki pomiarowe. W przypadku dynamometru ActivForce 2 dokładność mieści się w granicach ± 0,64 kg + 5% wartości przyłożonej siły.

Jak wygląda badanie siły mięśniowej przy użyciu dynamometru?

Użycie dynamometru i inklinometru cyfrowego ActivForce 2 jest niezwykle proste, gdyż urządzenie ma intuicyjną obsługę. Po wybraniu opcji badania siły mięśniowej należy wybrać ocenianą stronę ciała i nazwać prowadzoną analizę. Następnie badany wykonuje ruch dla określonej grupy mięśniowej, najlepiej wedle wskazówek testu Lovetta m.in. dotyczących odpowiednich pozycji wyjściowych. Dołączone do urządzenia paski i przystawki pozwalają dostosować pracę dynamometru.

Warto pamiętać, że badanie musi zostać przeprowadzone bilateralnie (obustronnie). Po zakończeniu pomiaru siły następuje zestawienie i porównanie wyników uzyskanych podczas ćwiczeń. Oprogramowanie urządzenia ActivForce 2 przygotowuje graficzne podsumowanie obu stron ciała, co dokładnie obrazuje wielkość występujących dysproporcji pomiędzy badanymi grupami mięśniowymi.
Dynamometry i inklinometry są ważnymi przyrządami w naukach o zdrowiu. Lekarze sportowi, neurolodzy, ortopedzi, chirurdzy, fizjoterapeuci, trenerzy przygotowania motorycznego – wszyscy wspomniani specjaliści mogą skorzystać z cyfrowych siłomierzy dostępnych w sklepie Strefa Regeneracji. Wypróbuj nowatorski sprzęt do przeprowadzenia profesjonalnej oceny siły mięśniowej i pomiaru zakresu ruchomości.

Bibliografia:

[1] Pearn, John. „Two early dynamometers: an historical account of the earliest measurements to study human muscular strength.” Journal of the Neurological sciences 37.1-2 (1978): 127-134.
[2] Bullard, W. N. „Dynamometer.” [w:] Buck, A. H. (Ed.), A reference Handbook of the medical sciences embracing the entire use of scientific and practical medicine and allied sciences, New York (1901): 565-567.
[3] Nicolas, Serge, and Dalibor Vobořil. „The Collin dynamometer: History of the development of an instrument for measuring physical and mental strength.” L’Année psychologique 117.2 (2017): 173-219.
[4] Reurink, Gustaaf, et al. „Strength measurements in acute hamstring injuries: intertester reliability and prognostic value of handheld dynamometry.” journal of orthopaedic & sports physical therapy 46.8 (2016): 689-696.
[5] Thomas, Abbey C., et al. „Lower extremity muscle strength after anterior cruciate ligament injury and reconstruction.” Journal of athletic training 48.5 (2013): 610-620.
[6] Karthikbabu, Suruliraj, and Mahabala Chakrapani. „Hand-held dynamometer is a reliable tool to measure trunk muscle strength in chronic stroke.” Journal of clinical and diagnostic research: JCDR 11.9 (2017): YC09.
[7] Kremer, Theodore R., Linda R. Van Dillen, and Joanne M. Wagner. „Dynamometer-based measure of spasticity confirms limited association between plantarflexor spasticity and walking function in persons with multiple sclerosis.” Journal of rehabilitation research and development 51.6 (2014): 975.
[8] Akshintala, Srivandana, et al. „Reliability of Handheld Dynamometry to Measure Focal Muscle Weakness in Neurofibromatosis Types 1 and 2.” Neurology 97.7_Supplement_1 (2021): S99-S110.
[9] Crompton, Jodi, Mary P. Galea, and Bev Phillips. „Hand‐held dynamometry for muscle strength measurement in children with cerebral palsy.” Developmental Medicine & Child Neurology 49.2 (2007): 106-111. pro
[10] Hébert, Luc J., et al. „The use of muscle strength assessed with handheld dynamometers as a non-invasive biological marker in myotonic dystrophy type 1 patients: a multicenter study.” BMC musculoskeletal disorders 11 (2010): 1-9.
[11] Visser, J., et al. „Comparison of maximal voluntary isometric contraction and hand-held dynamometry in measuring muscle strength of patients with progressive lower motor neuron syndrome.” Neuromuscular disorders 13.9 (2003): 744-750.
[12] Walston, Jeremy D. „Sarcopenia in older adults.” Current opinion in rheumatology 24.6 (2012): 623-627.
[13] Lee, Seung Hoo, and Hyun Sik Gong. „Measurement and interpretation of handgrip strength for research on sarcopenia and osteoporosis.” Journal of bone metabolism 27.2 (2020): 85.
[14] Bijlsma, A. Y., et al. „Diagnostic measures for sarcopenia and bone mineral density.” Osteoporosis International 24 (2013): 2681-2691.
[15] Mafi, P., et al. „A systematic review of dynamometry and its role in hand trauma assessment.” The open orthopaedics journal 6 (2012): 95.
[16] Malátová, Renata, Jitka Rokytová, and Jan Stumbauer. „The use of muscle dynamometer for correction of muscle imbalances in the area of deep stabilising spine system.” Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H: Journal of Engineering in Medicine 227.8 (2013): 896-903.

Polecane produkty

Quick View

Urządzenia do treningu

ActivForce 2 - dynamometr i inklinometr cyfrowy

2190,00 zł