Физическая сила – это мера приложения силы человеком к физическим объектам . Увеличение физической силы является целью силовых тренировок .
Физическая сила человека определяется двумя факторами: площадью поперечного сечения мышечных волокон, задействованных для создания силы, и интенсивностью набора. Люди с высокой долей медленно сокращающихся мышечных волокон типа I будут относительно слабее, чем аналогичные люди с высокой долей быстрых волокон типа II , но будут обладать большей выносливостью. Генетическая наследственность типа мышечных волокон устанавливает самые внешние границы возможной физической силы (за исключением использования улучшающих агентов, таких как тестостерон ), хотя уникальное положение в этом диапазоне определяется тренировками.
Соотношение отдельных мышечных волокон можно определить с помощью биопсии мышц. Другими соображениями являются способность задействовать мышечные волокна для определенной деятельности, углы суставов и длина каждой конечности. При данном поперечном сечении более короткие конечности способны поднять больший вес. Способность наращивать мышечную массу также варьируется от человека к человеку и зависит главным образом от генов, определяющих количество выделяемых гормонов, а также от пола, возраста, здоровья человека и достаточного количества питательных веществ в рационе. Тест на максимум с одним повторением — наиболее точный способ определить максимальную мышечную силу. [1] [2]
Существуют различные способы измерения физической силы человека или населения. Анализ силовых возможностей обычно проводится в области эргономики , где оценивается конкретная задача (например, подъем груза, толкание тележки и т. д.) и/или поза и сравнивается с возможностями той части населения, для которой выполняется задача. предназначено для. В таких случаях обычно используют внешние реактивные моменты и силы на соединениях. Силовая способность сустава обозначается величиной момента, который мышечная сила может создать в суставе, чтобы противостоять внешнему моменту.
Скелетные мышцы создают реактивные силы и моменты в суставах. Чтобы избежать травм или утомления, когда человек выполняет какую-либо задачу, например, толкает или поднимает груз, внешние моменты, создаваемые в суставах из-за нагрузки на руку и веса сегментов тела, в идеале должны быть меньше мышечного момента. сильные стороны сустава.
Одна из первых моделей сагиттальной плоскости для прогнозирования силы была разработана Чаффином в 1969 году. [3] На основе этой модели внешние моменты в каждом суставе не должны превышать моменты силы мышц в этом суставе.
Где S j — момент силы мышц в суставе j, а M j/L — внешний момент в суставе j, возникающий из-за нагрузки L и сегментов тела, предшествующих суставу, в анализе сверху вниз.
Анализ сверху вниз — это метод расчета реактивных моментов и сил в каждом суставе, начиная с кисти, вплоть до лодыжки и стопы. В 6-сегментной модели рассматриваемыми суставами являются локтевой, плечевой, диск позвоночника L5/S1 , тазобедренный, коленный и голеностопный. При ручных расчетах обычно игнорируют лучезапястный сустав. Программное обеспечение, предназначенное для такого расчета, использует и лучезапястный сустав, разделяя предплечье на сегменты кисти и предплечья.
Прогнозирование статической силы — это метод прогнозирования силовых возможностей человека или популяции (на основе антропометрии) для конкретной задачи и/или позы ( изометрическое сокращение ). Чтобы спрогнозировать возможности, ручные расчеты обычно выполняются с использованием нисходящего анализа шести- или семизвенной модели на основе доступной информации о конкретном случае, а затем сравниваются со стандартными рекомендациями, такими как рекомендации, предоставленные Национальным институтом охраны труда. и Здоровье .