Устройство для исследования движений нижних конечностей

 

Изобретение относится к области физической культуры и спорта и может быть ,в частности, использовано для оценки качества биомеханических характеристик прыжковых упражнений. Целью изобретения является синхронная и дифференцированная регистрация биомеханических характеристик мышц каждой ноги при прыжковых упражнениях. Устройство содержит два идентичных канала для левой и правой ног. Каждый канал содержит отводящие электроды 1, усилитель биотоков 2, восьми канальный быстродействующий регистрирующий прибор-самописец 3, объект исследования 4, интегратор 5, тензоплатформу в виде двух тензостелек 6, одна из которых прикрепляется к одной ноге, а другая - к другой, тензоусилитель 7, дифференцирующий блок 8. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ .

РЕСПУБЛИК, „„SU„„14755 (51)4 А 61 В 5/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ноям к бэктон кита@

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЬГТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4298340/28-14 (22) 13.08.87 (46) 30,04.89, Бюп. II- 16 (75) Л.А.Максименко (53) 615.471: 612. 76-014. 42 (088. 8) (56) Сб. Протезирование и протезостроение. Вып. XXVIII, 1972, М.:

МСО РСФСР, с. 83-85. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДВИЖЕНИЙ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к физической культуре и спорту и может быть, в частности, использовано для оценки качества биохимических характеристик прыжковых упражнений. Целью изобретения является синхронная и дифференцированная регистрация биохимических характеристик мьппц каждой ноги при прыжковых упражнениях. Устройство содержит два идентичных канала для левой и правой ног. Каждый канал содержит отводящие электроды

1, усилитель 2 биотоков, восьмиканальный быстродействующий регистрирующий прибор-самописец 3, объект 4 исследования, интегратор 5, тензоплатформу в виде двух тензостелек 6, одна из которых прикрепляется к одной ноге, а другая — к другой, тензоусилитель 7, дифференцирующий блок 8.

7 ил.

14?5595

Изобретение относится к физической культуре и спорту и может быть, в частности, использовано для оценки качества биомеханических характеристик

5 прыжковых упражнений.

Целью изобретения является синхронная и дифференцированная регистрация биомеханических характеристик мышц каждой ноги при прыжковых упражнениях.

На фиг.1 показана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2принципиальная электрическая схема . устройства; на фиг.3 и 4 — тензограмма и интегральнаяЭМГ; на фиг.5 — дифференциальная тензограмма; на фиг.6— электромиограмма; на фиг.7 — в 4-канальном отведении записи трех различных видов прыжка.

Устройство содержит два идентичных канала — для левой ноги и правой ноги. Каждый канал содержит отводящие электроды 1, усилитель 2 биотоков, 8-канальный быстродействующий регистрирующий прибор-самописец

3, объект 4 исследования спортсмен, интегратор 5, тензоплатформу в виде двух тензостелек 6, одна из которых крепится к одной ноге, а другая — к другой, тензоусилитель ?, дифференцирующий блок 8.

Устройство для исследования движений нижних конечностей работает следующим образом.

К икроножной мышце спортсмена крепятся отводящие электроды 1. В качестве отводящих используются электроды 1, изготовленные из меди и имеющие повышенную площадь контакта. Крепление электродов 1 осуществляется резиновой манжетой. Индифферентный электрод крепится в передней части голеностопного сустава. К подошве обуви подвязывается тензостель,ка 6, соединенная с помощью проводников с тензоусилителем 7. Выход усилителя 2 биотоков подключается к первому каналу самописца 3, а проинтегрированные биотоки -икроножной мьппцы поступают на второй канал самописца

3. Выход тензоусилителя 7 соединен с третьим каналом самописца 3, а дифференцированная запись развиваемых усилий регистрируется на четвертом канале. Аналогичное устройство 55

1 используется для регистрации усилий и биоэлектрической активности другой ноги. В момент прыжка происходит синхронная регистрация четырех пока= зателей работы обеих ног.

Затем производится расчет полученных записей. Вычисляются следующие показатели.

Время взаимодействия с опорой.

Зная скорость движения ленты, например V - =35 мм/с, определяют время о

Т,-Т, которое отражает время взаимодействия с опорой. Для этого измеряют интервал Т,-T и делят его на скорость движения ленты V. Если

Т,-Т равно 10 мм, то время взаимодействия с опорой составит 0,4 с.

Определяют время рекрутирования мышц. Для этого импользуется огибающая электромонограммы (ЭМГ) . Для этого используется запись третьего канала. Время рекрутирования мышц определяется по формуле: Т = $:V, т .е. расстояние Т,-Т делится на скорость движения ленты. Например, если Т,-Т равно 8 мм, то время рекрутирования мышц составит 8:25

= 0,32 с.

Определяют время полета. Для этого измеряют на фиг.3 интервал Т Т > и делят полученный отрезок на скорость движения ленты. Так, если интервал Т -Т равен 12 мм, то время полета составит 12:25 = 0,6 с.

Определяется мощность работы ног по амплитуде ЭМГ- Амплитуду ЭМГ измеряют в миллиметрах. При этом используется запись третьего канала в виде огибающей ЭМГ. Амплитуда ЭМГ характеризует развиваемую мощность ног.

Измеряют максимальное усилие в ньютонах. Для этого используют запись первого канала, показанную на фиг .3.

Амплитуда, соответствующая времени

Т, отражает максимальное усилие при отталкивании, С этой целью составляется пропорция. Амплитуда записи перед Т, отражает вес спортсмена.

Если вес спортсмена равен 70 кг, а амплитуда равна 5 мм, то 1 мм амплитуды составляет 70:S = 14 кг. Таким образом, 1 мм амплитуды соответствует 14 кг. Если амплитуда на тензограмме равна 25,мм, то максимальное усилие в момент отталкивания составит 25 14 = 350 кг. Или 3500 Н, Определяется скоростно-силовой индекс. Это взрывная сила спортсмена.

С этой целью максимально развиваемое усилие (3500 Н) делится на время, в течение которого это усилие развива3 Е 47559 ется (0,4 с) . Тогда скоростно-силовой индекс составит 3500 Н:0,4 с

= 875 H/с.

Вычисляется импульс силы. Это пло5 щадь, ограниченная между точками Т, и Т на тензограмме (фиг.3). Она измеряется в миллиметрах и условно отражает импульс силы.

Определяется резкость толчка. Для этого используется дифференциальная запись, полученная на втором канале (фиг.5). Резкость толчка при отталкивании от опоры определяется по амплитуде положительного и отрицательного импульсов

На фиг.б показана зарегистрирован. ная электромиограмма, по ней можно проследить развитие биоэлектрической активности мышц. 20

На фиг.7 показана запись рассматриваемых характеристик, полученная для одной ноги. Аналогичная запись манжет быть получена и для другой ноги. Сравнивая эти записи, можно количественно оценить эффективность прыжковых упражнений.

С помощью предлагаемого устройства можно производить дифференцированную регистрацию основных показателей спортсмена при выполнении прыжковых упражнений. В частности, можно регистрировать биологическую активностЬ

4 соответствующих мышц (икроножной, камбаловидной и др.) синхронно с регистрацией развиваемых усилий каждой из ног в отдельности. Это позволяет оценить тренировочный эффект каждой из ног в отдельности и указать на неиспользованные возможности спортсмена или его недостатки.

Формула изобретения

Устройство для исследования движений нижних конечностей, содержащее отводящие электроды, соединенные через усилитель биотоков с первым входом самописца, интегратор, установленный на выходе усилителя биотоков и соединенный с вторым входом самописца, а также тензоплатформу, соединенную с тензоусилителем, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью синхронной и дифференцированной е

-регистрации биомеханических харатеристик мышц каждой ноги при прыжковых упражнениях, оно снабжено дифференцирующим блоком, установленным на выходе тензоусилителя, а тензоплатформа выполнена в виде двух тензостелек, при этом выходы тензоусилителя и дифференцирующего блока соединены соответственно с третьим и четвертым входами самописца.

1475595

Составитель Н,Люкшин

Техред M.Äûäûê.

Редактор Т.Парфенова Корректор М.Пожо

Заказ 2096/6 Тираж 644 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул..Гагарина, 101