Сила тока. Амперметр — урок. Физика, 8 класс.

В процессе своего движения вдоль проводника заряженные частицы (в металлах это электроны) переносят некоторый заряд. Чем больше заряженных частиц, чем быстрее они движутся, тем больший заряд будет ими перенесён за одно и то же время. Электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за 1 секунду, определяет силу тока в цепи.

Сила тока \(I\) — скалярная величина, равная отношению заряда \(q\), прошедшего через поперечное сечение проводника, к промежутку времени \(t\), в течение которого шёл ток.
I=qt, где \(I\) — сила тока, \(q\) — заряд, \(t\) — время.
Единица измерения силы тока в системе СИ — \([I]~=~1~A\) (ампер).

В 1948 г. было предложено в основу определения единицы силы тока положить явление взаимодействия двух проводников с током:

при прохождении тока по двум параллельным проводникам в одном направлении проводники притягиваются, а при прохождении тока по этим же проводникам в противоположных направлениях — отталкиваются.

За единицу силы тока \(1~A\) принимают силу тока, при которой два параллельных проводника длиной \(1\) м, расположенные на расстоянии \(1\) м друг от друга в вакууме, взаимодействуют с силой \(0,0000002\)H (рис. 1.).

  

Рис. 1. Определение единицы силы тока

  

Единица силы тока называется ампером (\(A\)) в честь французского учёного А.-М. Ампера (рис. 2).

 

Андре-Мари Ампер (1775 — 1836)

Рис. 2. Ампер Андре-Мари

 

А.-М. Ампер ввёл термины: электростатика, электродинамика, соленоид, ЭДС, напряжение, гальванометр, электрический ток.

Ампер — довольно большая сила тока. Например, в электрической сети квартиры через включённую \(100\) Вт лампочку накаливания проходит ток с силой, приблизительно равной \(0,5A\). Ток в электрическом обогревателе может достигать \(10A\), а для работы карманного микрокалькулятора достаточно \(0,001A\).

Помимо ампера на практике часто применяются и другие (кратные и дольные) единицы силы тока, например, миллиампер (мА) и микроампер (мкА):
\(1 мA = 0,001 A\), \(1 мкA = 0,000001 A\), \(1 кA =1000 A\).
То есть \(1 A = 1000 мA\), \(1 A = 1000000 мкA\), \(1 A = 0,001 кA\).

Если электроны перемещаются в одном направлении, т.е. — от одного полюса источника тока к другому, то такой ток называют постоянным.

Переменным называется ток, сила и направление которого периодически изменяются.

В бытовых электросетях используют переменный ток напряжением \(220\) В и частотой \(50\) Гц. Это означает, что ток за \(1\) секунду \(50\) раз движется в одном направлении и \(50\) раз — в другом. У многих приборов имеется блок питания, который преобразует переменный ток в постоянный (у телевизора, компьютера и т.д.).

 

Силу тока измеряют амперметром. В электрической цепи он обозначается так:

Рис. 3. Схематичное изображение единицы силы тока

 

Амперметр включают в цепь последовательно с тем прибором, силу тока в котором нужно измерить.

Обрати внимание!

Амперметр нельзя подсоединять к источнику тока, если в цепь не подключён потребитель!

Измеряемая сила тока не должна превышать максимально допустимую силу тока для измерения амперметром. Поэтому существуют различные амперметры (рис. 4), где измерительная шкала представлена с использованием кратных и дольных единиц 1 А (миллиампер — мА, микроампер — мкА, килоампер — кА).

 

Рис. 4. Изображение миллиамперметра

 

Различают амперметры для измерения силы постоянного тока и силы переменного тока (рис. 5).

Обозначения диапазона измерения амперметров:

• «\(~\)» означает, что амперметр предназначен для измерения силы переменного тока; 
• «\(—\)» означает, что амперметр предназначен для измерения силы постоянного тока.

Можно обратить внимание на клеммы прибора. Если указана полярность («\(+\)» и «\(-\)»), то это прибор для измерения постоянного тока.

Иногда используют буквы \(AC/DC\). В переводе с английского \(AC\) (alternating current) — переменный ток, а \(DC\) (direct current) — постоянный ток.

Для измерения силы постоянного тока	Для измерения силы переменного тока

Рис. 5. Амперметры для измерения силы постоянного и переменного токов

 

Для измерения силы тока можно использовать и мультиметр (рис. 6). Перед измерением необходимо прочитать инструкцию, чтобы правильно подключить прибор.

 

Рис. 6. Изображение мультиметра

 

Включая амперметр в цепь постоянного тока, необходимо соблюдать полярность (рис. 7):

• провод, который идёт от положительного полюса источника тока, нужно соединять с клеммой амперметра со знаком «\(+\)»;

• провод, который идёт от отрицательного полюса источника тока, нужно соединять с клеммой амперметра со знаком «\(-\)».

Если полярность на источнике тока не указана, следует помнить, что длинная линия соответствует плюсу, а короткая — минусу.

Рис. 7. Изображение электрической схемы (постоянный ток)

 

В цепь переменного тока включается амперметр для измерения переменного тока. Он полярности не имеет.

 

Амперметр подключается последовательно к тому прибору, на котором измеряется сила тока (рис. 7).

 

Безопасным для организма человека можно считать переменный ток силой не выше \(0,05~A\), ток силой более \(0,05\)-\(0,1~A\) опасен и может вызвать смертельный исход.

Источники:

Рис. 1. By Patrick Nordmann — http://schulphysikwiki.de/index.php/Datei:Definition_Ampere.png, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=91011035.

Рис. 2. By Ambrose Tardieu — The Dibner collection ::::::::::,,,;at the Smithsonian Institution (USA),, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6366734.

Рис. 3. Указание авторства не требуется, лицензия Pixabay, 2021-06-14, может использоваться в коммерческих целях, https://clck.ru/VVqyJ.

Рис. 4. Изображение миллиамперметра. © ЯКласс.

Рис. 5. Амперметры для измерения силы постоянного и переменного токов. © ЯКласс.

Рис. 6. Multimeter with probes on white, CC BY 2.0, 2021-06-14, https://www.flickr.com/photos/30478819@N08/50838190626/in/photostream/.

Рис. 7. Изображение электрической схемы (постоянный ток). © ЯКласс.

Сила тока | Самое простое объяснение, формула, единица измерения

Сила тока с точки зрения гидравлики

Думаю, вы не раз слышали такое словосочетание, как “сила тока“. А для чего нужна сила? Ну как для чего? Чтобы совершать полезную или бесполезную работу. Главное, чтобы что-то делать.  Каждый из нас обладает какой-либо силой. У кого-то сила такая, что он может одним ударом разбить кирпич в пух и в прах, а другой не сможет поднять даже соломинку. Так вот, дорогие мои читатели, электрический ток тоже обладает силой.

Представьте себе шланг, с помощью которого вы поливаете свой огород

Давайте теперь проведем аналогию. Пусть шланг  – это провод, а вода в нем – электрический ток. Мы чуть-чуть приоткрыли краник и вода сразу же побежала по шлангу. Медленно, но все-таки побежала. Сила струи очень слабая.

А давайте теперь откроем краник на полную катушку. В результате струя хлынет с такой силой, что можно даже полить соседский огород.

В обоих случаях диаметр шланга одинаков.

А теперь представьте, что вы наполняете ведро. Напором воды из какого шланга вы его быстрее наполните? Разумеется из зеленого, где напор воды очень сильный. Но почему так происходит? Все дело в том, что объем воды за равный промежуток времени из желтого и зеленого шланга выйдет тоже разный. Или иными словами, из зеленого шланга количество молекул воды выбежит намного больше, чем из желтого за равный период времени.

Разберем еще один интересный пример. Давайте допустим, что у нас есть большая труба, и к ней заварены две другие, но одна в два раза меньше диаметром, чем другая.

Из какой трубы объем воды будет выходить больше за секунду времени? Разумеется с той, которая толще в диаметре, потому что площадь поперечного сечения S2 большой трубы больше, чем площадь поперечного сечения S1 малой трубы. Следовательно, сила потока через большую трубу будет больше, чем через малую, так как объем воды, который протекает через поперечное сечение трубы S2, будет  в два раза больше, чем через тонкую трубу.

Что такое сила тока?

Итак, теперь давайте все что мы тут пописали про водичку применим к электронике. Провод – это шланг. Тонкий провод – это тонкий в диаметре шланг, толстый провод – это толстый в диаметре шланг, можно сказать – труба. Молекулы воды – это электроны. Следовательно, толстый провод при одинаковом напряжении можно протащить больше электронов, чем тонкий. И вот здесь мы подходим вплотную к самой терминологии силы тока.

Сила тока – это количество электронов, прошедших через площадь поперечного сечения проводника за какое-либо определенное время.

Все это выглядит примерно вот так. Здесь я нарисовал круглый проводок, “разрезал” его и получил ту самую площадь поперечного сечения. Именно через нее и бегут электроны.

За период времени берут 1 секунду.

Формула силы тока

Формула для чайников будет выглядеть вот так:

 

где

I – собственно сила тока, Амперы

N – количество электронов

t – период времени, за которое эти электроны пробегут через поперечное сечение проводника, секунды

Более правильная (официальная) формула выглядит вот так:

где

Δq  – это заряд за какой-то определенный промежуток времени, Кулон

Δt – тот самый промежуток времени, секунды

I – сила тока, Амперы

В чем прикол этих двух формул? Дело все в том, что электрон обладает зарядом приблизительно 1,6 · 10^-19 Кулон. Поэтому, чтобы сила тока была в проводе (проводнике) была 1 Ампер, нам надо, чтобы через поперечное сечение прошел заряд в 1 Кулон = 6,24151⋅10¹⁸ электронов. 1 Кулон = 1 Ампер · 1 секунду.

Итак, теперь можно официально сказать, что если через поперечное сечение проводника за 1 секунду пролетят 6,24151⋅10

18 электронов, то сила тока в таком проводнике будет равна 1 Ампер! Все! Ничего не надо больше придумывать! Так и скажите своему преподавателю по физике).

Если преподу не понравится ваш ответ, то скажите типа что-то этого:

Сила тока  – это физическая величина, равная отношению количества заряда прошедшего через поверхность (читаем как через площадь поперечного сечения) за какое-то время. Измеряется как Кулон/секунда. Чтобы сэкономить время и по другим морально-эстетическим нормам,  Кулон/секунду договорились называть Ампером, в честь французского ученого-физика.

Сила тока и сопротивление

Давайте еще раз глянем на шланг с водой и зададим себе вопросы. От чего зависит поток воды? Первое, что приходит в голову – это давление. Почему молекулы воды движутся в рисунке ниже слева-направо? Потому, что давление слева, больше чем справа. Чем больше давление, тем быстрее побежит водичка по шлангу – это элементарно.

Теперь такой вопрос: как можно увеличить количество электронов через площадь поперечного сечения?

Первое, что приходит на ум – это увеличить давление. В этом случае скорость потока воды увеличится, но ее много не увеличишь, так как шланг порвется как грелка в пасти Тузика.

Второе – это поставить шланг бОльшим диаметром. В этом случае у нас количество молекул воды через поперечное сечение будет проходить больше, чем в тонком шланге:

Все те же самые умозаключения можно применить и к обыкновенному проводу. Чем он больше в диаметре, тем больше он сможет “протащить” через себя силу тока. Чем меньше в диаметре, то желательно меньше его нагружать, иначе его “порвет”, то есть он тупо сгорит. Именно этот принцип заложен в плавких предохранителях. Внутри такого предохранителя тонкий проводок. Его толщина зависит от того, на какую силу тока он рассчитан.

плавкий предохранитель

Как только сила тока через тонкий проводок  предохранителя превысит силу тока, на которую рассчитан предохранитель, то плавкий проводок перегорает и размыкает цепь. Через перегоревший предохранитель ток уже течь не может, так как проводок в предохранителе в обрыве.

сгоревший плавкий предохранитель

Поэтому, силовые кабели,  через которые “бегут” сотни и тысячи ампер, берут большого диаметра и стараются делать из меди, так как ее удельное сопротивление очень мало.

Сила тока в проводнике

Очень часто можно увидеть задачки по физике с вопросом: какая сила тока в проводнике? Проводник, он же провод, может иметь различные параметры: диаметр, он же площадь поперечного сечения; материал, из которого сделан провод; длина, которая играет также важную роль.

Да и вообще, сопротивление проводника рассчитывается по формуле:

формула сопротивления проводника

Таблица с удельным сопротивлением из разных материалов выглядит вот так.

таблица с удельным сопротивлением веществ

Для того, чтобы найти силу тока в проводнике, мы должны воспользоваться законом Ома для участка цепи. Выглядит он вот так:

закон Ома

 

Задача

У нас есть медный провод длиной в 1 метр и его площадь поперечного сечения составляет 1 мм² . Какая сила тока будет течь в этом проводнике (проводе), если на его концы подать напряжение в 1 Вольт?

задача на силу тока в проводнике

Решение:

 

Как измерить силу тока?

Для того, чтобы измерить значение силы тока, мы должны использовать специальные приборы – амперметры. В настоящее время силу тока можно измерить с помощью цифрового мультиметра, который  может измерять и силу тока, и напряжение и сопротивление и еще много чего. Для того, чтобы измерить силу тока, мы должны вставить наш прибор в разрыв цепи вот таким образом.

Более подробно как это сделать, можете прочитать в этой статье.

Также советую посмотреть обучающее видео, где очень умный преподаватель объясняет простым языком, что такое “сила тока”.

Что такое сила тока — понятное объяснение для всех

Мы помним из уроков физики средней школы основной постулат. Выглядит он следующим образом.

Силой тока называется величина, которая количественно характеризует упорядоченное движение заряженных частиц

Чтобы понять это определение, нужно для начала выяснить, что такое «упорядоченное движение заряженных частиц». Это как раз и есть электрический ток. Таким образом, сила тока позволяет численно измерить электрический ток.

Например, заданное количество электрических зарядов может проходить по проводнику в течение 1 часа или 1 секунды. Понятно, что во втором случае интенсивность прохождения зарядов будет гораздо больше. Соответственно и сила тока будет больше. Так как в международной системе СИ единицей времени принято считать 1 секунду, то приходим к определению силы тока.

Сила тока — это количество электричества, проходящее через поперечное сечение проводника за одну секунду.

Единица силы тока

Единицей измерения силы тока является Ампер. Ампер — сила электрического тока, при котором через поперечное сечение проводника каждую секунду проходит количество электричества, равное одному кулону: 1 ампер = 1 кулон/1 секунду.

Дополнительные единицы измерения, наиболее часто встречающиеся в энергетике:

• 1 мА (миллиампер) = 0,001 А;
• 1 мкА (микроампер) = 0,000001 А;
• 1 кА (килоампер) = 1000 А.

Теперь мы знаем, в чем измеряется сила тока.

Измерение силы тока

Для измерения силы тока служит прибор Амперметр. Для измерения очень малых сил тока применяются миллиамперметры и микроамперметры.

Условные обозначения амперметра и миллиамперметра

Для того, чтобы измерит силу тока нужно включить амперметр в разрыв цепи, то есть последовательно. Измеряемый ток проходит от источника через амперметр и приемник. Стрелка амперметра показывает силу тока в цепи. Где именно включить амперметр в цепи — безразлично, так как сила тока в простой замкнутой цепи (без разветвлений) будет одинакова во всех точках цепи.

Прибор амперметр

В технике встречаются очень большие силы тока (тысячи ампер) и очень маленькие (миллионные доли ампера).

Например, сила тока электрической плитки примерно 4 — 5 ампер, лампы накаливания — от 0,3 до 4 ампер (и больше). Ток, проходящий через фотоэлементы, составляет всего несколько микроампер. В главных проводах подстанций, дающих электроэнергию для трамвайной сети, сила тока достигает тысяч ампер.

Как измерить силу тока мультиметром

Несколько слов о силе тока, и для чего ее бывает нужно измерять

Для начала вспомним, что же это такое – сила электрического тока.

Этот показатель (I) измеряется в амперах и входит в число основных физических величин, определяющих параметры той или иной электрической цепи. К двум другим относят напряжение (U, измеряется в вольтах) и сопротивление нагрузки (R, измеряется в омах).

Как преподносилось в школьном курсе физики, электрический ток является направленным движением заряженных частиц по проводнику. Если рассматривать с большим упрощением, вызывается он электродвижущей силой, возникающей из-за разности потенциалов (напряжения) на полюсах (клеммах, контактах) подключенного источника питания. По своей сути сила тока показывает количество этих самых заряженных частиц, проходящих через конкретную точку (элемент схемы) в единицу времени (секунду).

На величину силу тока в цепи влияют два других параметра. Напряжение связано прямой пропорциональностью – так, например, его увеличение вызывает и повышение силы тока. Сопротивление – наоборот, то есть с его ростом при том же напряжении сила тока снижается.

А слева на иллюстрации показано графическое, удобное для восприятия, изображение закона Ома, показывающего эти взаимосвязи. Из этой «пирамиды» легко составляются формулы в их привычном написании:

U = I × R

I = U / R

R = U / I

Итак, сила тока измеряется в амперах. С некоторым упрощением можно объяснить так, что 1 ампер – это ток, который возникнет в проводнике сопротивлением 1 ом, если к нему приложить напряжение, равное одному вольту.

Кроме основной единицы, используют и производные. Так, довольно часто приходится иметь дело с миллиамперами. Из самого термина понятно, что 1 мА = 0.001 А.

Кстати, сразу упомянем, и про мощность. Ток в 1 ампер, вызванный напряжением 1 вольт, выполнит работу в 1 джоуль. А если это привести к единице времени (секунде), то получится значение мощности, равное 1 ватту.

Это определяется формулой закона Джоуля-Ленца:

P = U × I

где Р – мощность, выраженная в ваттах.

Для чего все это рассказывалось? Да просто потому, что большинство случаев замера силы тока, так сказать, на бытовом уровне, так или иначе связано с определением других параметров. Согласитесь, мало кому придет в голову мысль: «а дай-ка я проверю силу тока просто так», то есть без дальнейшего практического приложения. Тем более что, как уже упоминалось выше, работа с амперметром – наиболее сложная и зачастую небезопасная.

Например, в каких случаях чаще всего замеряют силу тока:

• Для уточнения реальной потребляемой мощности того или иного бытового электроприбора. Промерив значения силы тока и напряжения несложно по формуле вычислить и мощность.
• Этот же промер и последующий расчет позволяют оценить, советует ли подводимая линия питания таким нагрузкам.
• Случается, что подобные «ревизии» позволяют выявить пока еще скрытые, незамеченные дефекты прибора – когда значение силы тока (и мощности, соответственно) намного отличаются от заявленного в паспорте номинала в ту или иную сторону.
• Измерения силы тока позволяют оценить степень заряженности автономных источников питания – аккумуляторов и батареек. Проверка их по напряжению никогда не дает объективной картины. Вольтметр может показать, скажем, положенные 1.5 вольта, но уже спустя несколько минут элемент питания безнадежно «сядет». То есть проверку следует проводить именно измерением силы тока.
• Таким измерением можно выявить утечку тока, там, где ее по идее быть не должно. Это часто практикуется автомобилистами, если у них есть подозрения, что аккумулятор слишком активно разряжается, когда машина «отдыхает» в гараже или на стоянке. Проведенная проверка позволяет локализовать участок утечки и избежать, кстати, немалых проблем, к которым она может привести.

Иногда требует проверки зарядное устройство аккумулятора – выдает ли оно необходимое значение тока зарядки.

Возможны и иные случаи, когда требуется иметь объективные данные о реальной силе тока. Но основные случаи все же перечислены.

Как измерить силу постоянного тока мультиметром

Измерение постоянного тока выполняется по такой же методике, как и при замерах батареек. Просто в данном случае мультиметр используется еще и для проверок более мощных устройств. В первую очередь это аккумуляторные батареи или выпрямители, применяемые в промышленности и в быту.

Для замеров с помощью мультиметра выбираются две любые точки, между которыми последовательно подключается измерительный прибор. Подключение должно быть выполнено с обязательным соблюдением полярности. Если мультиметр подключен неправильно, то на дисплее высветится значение со знаком «минус».

В том случае когда значение предполагаемой силы тока больше самого верхнего предела измерений, необходимо выставить переключатель в положение «10А». Одновременно из гнезда «V ΩmA» измерительный щуп перемещается в гнездо «10А».

Измерение силы тока

Главным параметром электричества, измеряемым мультиметром, является сила тока. Чтобы проверить силу тока аккумулятора мобильника, автомобильных аккумуляторных батарей или простой батарейки мультиметром, нужно настроить прибор на режим измерения постоянного тока. У дешевых моделей, таких как М-831, переключения нет — он всегда работает на постоянный ток, однако более сложные устройства могут работать и с переменным током.

После этого к гнездам (портам) на корпусе устройства подключаются щупы — два кабеля, красного и черного цвета, с оголенными контактами на концах. Черный щуп (минусовой) вставляется в гнездо, обычно помеченное надписью COM. Красный (плюсовой) — в один из дополнительных портов. Они могут иметь разную маркировку; обычно имеется два гнезда: одно — для небольших величин (до 200 мА), второе —до 10 А. Точную маркировку можно узнать из инструкции к конкретному устройству.

Важно! Несмотря на то, что стандартная сила тока в розетке меньше 10 А, измерять мультиметром этот параметр бытовой электросети нельзя. Случится короткое замыкание, и прибор взорвется

Кликните для увелечения

Измерение силы токаПеред тем как измерить силу тока мультиметром, нужно выбрать подходящий диапазон значений. Для этого нужно приблизительно знать ожидаемый результат. В секции силы тока на корпусе прибора можно найти разные пределы (обычно от 200 мкА до 200 мА), отдельно — 10 А. Если даже примерной информации нет, лучше выбрать вариант побольше — в крайнем случае измерение получится неточным, тогда можно будет снизить предел и провести тест снова. Профессиональные электрики пользуются цифровыми устройствами, которые самостоятельно выставляют нужный диапазон, автоматически определяя проходящие через цепь амперы.

После настройки прибора при измерении силы тока зарядного устройства, АКБ или другого потребителя свободные концы щупов прикладываются к контактам последовательно (с разрывом цепи). Делать это следует, дав нагрузку, чтобы не сжечь прибор. Рекомендуется соблюдать полярность, но это не обязательно — при ошибке на экране мультиметра просто появится число с минусом. Подключать прибор параллельно нельзя, в т. ч. исследуя аккумулятор мультиметром под нагрузкой!

Важно также знать о том, как измерить ток утечки в автомобиле мультиметром. Этот параметр характеризует потребление энергии при выключенном двигателе, и для разных моделей машин варьируется между 10 и 80 мА

Он влияет на скорость деградации аккумуляторов.

Измеряется утечка так же, только при отключении всего оборудования, способного потреблять электрическую энергию.

Как измерить ток

Для того, чтобы уметь правильно измерить силу тока, не обязательно быть профессиональным электриком, но необходимо иметь некоторые познания в электротехнике.

Что же такое сила тока? Сила тока – физическая величина, которая равна отношению количества заряда, который проходит через определенную поверхность за некоторое время, к величине этого промежутка времени. Данная величина измеряется в Амперах и обозначается буквой «А». Хоть определение силы тока и звучит достаточно мудрено, но в этой физической величине нет ничего сложного.

Но как измерить амперы? Чтобы провести измерения силы тока необходимо иметь определенный инструмент или оборудование для этого. Обычно измерения в цепи постоянного напряжения проводят мультиметром или тестером, а в сетях переменного напряжения токоизмерительными клещами или амперметром.

Постоянный ток

Как уже было сказано выше, измерения силы тока в цепях постоянного напряжения удобнее всего проводить мультиметром. Для того, чтобы осуществить измерение необходимо взять мультиметр и настроить его для работы с силой тока.

Для этого переключатель режимов перемещается в положение DCA (измерение постоянного тока), а красный и черный штекеры щупов мультиметра подключаются к гнездам с обозначением «10А» и «COM», а другие концы подключаются в разрыв цепи (то есть красный подключается к положительной полярности, а черный к отрицательной).

На современных китайских мультиметрах есть два гнезда для измерения силы тока. Одно из них подписано mA. Оно защищено предохранителем и предназначено для измерения малых токов, зачастую не более 200 мА. А второе гнездо подписывается либо просто «А», либо «10А». Оно не защищено предохранителем и предназначено для измерения тока большой величины. При этом время измерения обычно ограничивается периодом в 10-20 секунд.

Измерения производят с максимального значения, постепенно уменьшая для получения на экране необходимой размерности значения

Важно понимать примерную мощность электрической сети, в которой проводятся измерения, и выбирать прибор в соответствии с этим. Если прибор не рассчитан на такую величину, то он может выйти из строя или произойдет короткое замыкание

В быту измерения силы тока постоянного напряжения проводят, например, у светодиода на светодиодной ленте или на плате телевизора (или другой техники) при его ремонте, а также в других случаях.

Многие думают, что для измерений силы тока нужно покупать дорогой мультиметр. Но тут надо понимать, для каких целей и задач будет использоваться прибор. Если работу выполняет профессиональный электрик, то приобретается более точный и дорогой инструмент, а домашние измерения можно производить и китайским мультиметром.

Подробно о том, как пользоваться мультиметром, мы рассказали в статье: https://samelectrik.ru/kak-pravilno-ispolzovat-multimetr-prostaya-instrukciya-s-kartinkami.html.

Переменный ток

Измерение силы тока в цепи переменного тока сложнее, чем для постоянного. Для этого применяют такие приборы, как амперметр или токоизмерительные клещи. Использование токоизмерительных клещей – самый удобный и безопасный способ, но он подходит только при открытой прокладке проводки или кабеля. Такой способ позволяет измерить ток без разрыва цепи, что существенно безопаснее и быстрее.

Измерение производится путем помещения проводника под напряжением в разъёмный магнитопровод со вторичной обмоткой (конструкция почти аналогична трансформатору тока). Благодаря явлению электромагнитной индукции можно измерить вторичный ток в обмотке, а после этого прибор рассчитывает первичный в измеряемой цепи. При измерении токоизмерительными клещами проводник заводится в раствор клещей и на дисплее прибора отображается сила тока в цепи переменного напряжения.

Чтобы применять амперметр для измерений силы тока нужно обладать определенными навыками и знать, как следует включить в цепь амперметр чтобы измерить силу тока.

Амперметр, как и мультиметр включается в разрыв цепи

При этом важно понимать, что переменный ток наиболее опасен, поэтому требует серьезного отношения к электробезопасности. При включении амперметра в цепь, подачи напряжения и подключения нагрузки на дисплее или табло амперметра будет указана сила тока в цепи

Требования для измерения силы тока

Чтобы померить силу заряда в розетке, нужно обязательно следить за выполнением некоторых требований:

• Важным условием для измерения силы тока является включение резисторов или обычных ламп в цепь ограничения сопротивления. Этот элемент защитит прибор от нагрева и возгорания из-за слишком большой нагрузки.
• Если текущая сила в цепи не отображается на индикаторе, выбранное предельное значение является неправильным и должно быть уменьшено на одну позицию. (Так надо продолжать до тех пор, пока на экране не появится истинное значение). Требуется быстрое измерение — время контакта с кабелем составляет менее одной или двух секунд. Это особенно актуально для аккумуляторов с низким энергопотреблением.

Важно! Предел выбирается с учетом наибольших возможных отклонений полученных измерений от ожидаемого результата. Приборы для измерения силы тока должны также соответствовать утвержденным стандартам ГОСТа:

Приборы для измерения силы тока должны также соответствовать утвержденным стандартам ГОСТа:

• показывающие устройства должны иметь точность в пределах от 1 до 2,5,
• приборы на подстанциях допускаются 4 класса точности,

Класс по точности приборов, установленных на трансформаторах указаны в таблице:

Класс прибора	Класс измерительных трансформаторов	Класс шунта и добавочного сопротивления
4,0	3,0	–
2,5	1,0 (3,0)	0,5
1,5	0,5 (1,0)	0,5
1,0	0,5	0,5
0,5	0,2	0,2

Измеряем силу тока

Что нужно сделать в первую очередь:

• устанавливаем щупы: черный в черное гнездо, красный в красное с обозначением ампера – «А»;
• переключаем тумблер, который показывает, какой ток надо будет проверять: переменный «AC» или постоянный «DC»;
• устанавливается интервал измеряемых пределов так, чтобы не спалить сам прибор, то есть, предел установить таким, который будет выше ожидаемого уровня силы тока в электрической цепи.

Подготовительный этап закончен, мультиметр готов, можно проводить измерение силы тока.

Внимание! Перед тем как проводить замеры, необходимо электрическую сеть обесточить. Не стоит проводить тестирование во влажной среде или в помещении с высокой влажностью

Придерживайтесь обязательно требований техники безопасности.

К примеру, как проверить участок электропроводки. Для этого концы участка надо оголить (удалить изоляцию на проводах) и подключить к ним два щупа от мультиметра. Кстати, на конце черного провода установлен «крокодил», так что подсоединить его к проводке не составит труда. На красном проводе установлен именно щуп в виде шила. Его придется вручную подсоединять, прикладывая щуп к оголенному концу.

Итак, если все приготовления закончены, можно подавать на участок проводки напряжение. На дисплее мультиметра должны показаться цифровые обозначения силы тока. Если на экране высветились нули, то это или обрыв сети, или неправильно установлен предел измерений. Поэтому выключите подачу тока на участок, отсоединить мультиметр и настройте его под другую ожидаемую величину. И все, то же самое, проведите заново.

Проверка блока питания

Как проверить амперы мультиметром на блоке питания? Делается это также на разрыв с обязательным применением нагрузки. Сам принцип мало отличается от проверки других источников. Необходимо лишь отметить, что БП обладают довольно большой мощностью, поэтому замеры следует проводить быстро, не допуская нагрева проводов щупов мультиметра.

Как мы видим, мультиметр может быть очень полезен в быту и востребован в совершенно разных областях, поэтому получение самых минимальных знаний по его использованию совсем не будет лишним.

Что приготовить из яиц без вреда для фигуры? Познакомьтесь с интересным списком блюд, включающих яйца. Эти рецепты совершенно не навредят фигуре.

20 фото кошек, сделанных в правильный момент Кошки — удивительные создания, и об этом, пожалуй, знает каждый. А еще они невероятно фотогеничны и всегда умеют оказаться в правильное время в правил.

11 странных признаков, указывающих, что вы хороши в постели Вам тоже хочется верить в то, что вы доставляете своему романтическому партнеру удовольствие в постели? По крайней мере, вы не хотите краснеть и извин.

13 признаков, что у вас самый лучший муж Мужья – это воистину великие люди. Как жаль, что хорошие супруги не растут на деревьях. Если ваша вторая половинка делает эти 13 вещей, то вы можете с.

10 загадочных фотографий, которые шокируют Задолго до появления Интернета и мастеров «Фотошопа» подавляющее большинство сделанных фото были подлинными. Иногда на снимки попадали поистине неверо.

Зачем нужен крошечный карман на джинсах? Все знают, что есть крошечный карман на джинсах, но мало кто задумывался, зачем он может быть нужен. Интересно, что первоначально он был местом для хр.

Как измерить ток и напряжение мультиметром?

1)Значок сопротивления. Этот значок говорит нам о том, что мы собираемся мерять сопротивление. На фотографии показан диапазон сопротивления, который мы можем измерить мультиметром — от 0 Ом до 200 МегаОм.

2)Значок постоянного напряжения. Означает, что ставя переключатель на него, мы сможем измерять постоянный ток. В данном приборе, диапазон измерения постоянного напряжение от 0 миливольт до 1000 Вольт.

3)Значок переменного напряжения. Диапазон измерения в данном случае от 0 миливольт до 750 Вольт.

4)Значок для измерения коэффициента усиления транзисторов . Но я им не пользуюсь, потому как нет надобности.

5)Значок емкости конденсаторов. Емкость измеряется в Фарадах. Диапазон от 0 и до 200 микроФарад.

6)Значок измерения силы тока постоянного напряжения. Диапазон от 0 до 20 Ампер.

7)Значок измерения силы тока переменного напряжения. Диапазон от 0 до 20 Ампер.

8)Диодная прозвонка. Показывает именно падение напряжения на замеряемом элементе в миллиВольтах. Да-да, можно не протирать глаза, чтобы еще раз прочитать предыдущее предложение ;-). Прелесть данной функции в том, что если высвечивается падение напряжения меньше, чем 100 миллиВольт (для различных моделей оно разное), из мультиметра доносится пикающий сигнал. Очень удобная для проверки диодов, а также целостности проводов, предохранителей (в конце статьи ссылки, как это сделать). Покупая мультиметр, берите такой, чтобы эта функция была однозначно, иначе мультиметр резко теряет свой функционал.

Измеряем силу тока.

Запомните одно правило при измерениях: при измерении силы тока, щупы соединяются последовательно с нагрузкой, а при измерении других величин — параллельно.

На рисунке ниже показано, как надо правильно соединять щупы и нагрузку для того, чтобы замерить силу тока:

Черный щуп, который воткнут в гнездо СОМ — его не трогаем, а красный переносим в гнездо, где написано mA или хA, где вместо х — максимальное значение силы тока, которую может замерить прибор. В моем случае это 20 Ампер, так как рядом с гнездом написано 20 А. В зависимости от того, какое значение силы тока вы собираетесь мерять, туда и втыкаем красный щуп. Если вы не знаете, какая примерно сила тока будет протекать в цепи, то ставим в гнездо хА:

Давайте проверим, как все это работает в деле.

В нашем случае нагрузкой является кулер от компа. Наш блок питания имеет встроенную индикацию для показа силы тока, а как вы знаете с курса физики, сила тока измеряется в Амперах. Выставляем 12 Вольт, на мультиметре ручкукрутим на измерение постоянного тока. Мы выставили предел измерения на мультике до 20 Ампер. Собираем как по схеме выше и смотрим показания на мультике. Оно в точности совпало со встроенным амперметром на блоке питания.

Конструктивные особенности

Итак, в мультиметре есть два вида выходов, они обозначены цветом: красным и черным. А вот гнезд может быть на разных моделях разное количество: два, четыре или больше. Черный выход – это масса, то есть, общий (обозначается или «com», или минусом). Красный используется именно для измерений, то есть, является потенциальным. Здесь может быть несколько гнезд для измерения каждого параметра электрической цепи, то есть, сопротивления, напряжения и силы тока. На мультиметре такие гнезда обозначаются единицей измерения параметров, так что не ошибетесь.

Второй внешний элемент – это рукоятка, вращающаяся по кругу. С ее помощью устанавливается предел измерений. Так как перед нами стоит вопрос, как можно измерить силу тока мультиметром, то нас должна интересовать шкала с амперами. Хотелось бы отметить, что таких пределов на аналоговых тестерах меньше, чем на цифровых. Плюс ко всему последние комплектуются разными полезными опциями, к примеру, звуковым сигналом.

А вот теперь один из важных моментов. У каждого мультиметра есть предел по току, который является максимальным. Поэтому выбирая проверяемую электрическую сеть, необходимо сопоставить проверяемую ситу тока цепи с пределом в тестере. К примеру, если в проверяемой электрической цепочке предполагается, что проходящий по ней ток будет иметь показатель 200 А, то не стоит проверять эту цепь мультиметром с максимальным пределом в 10 А. Предохранители прибора тут же сгорят, как только вы начнете тестирование. Кстати, максимальный показатель обязательно указывается на корпусе прибора или в его паспорте.

Сопротивление

При измерении сопротивления, равно как и при прозвонке цепи на целостность или короткое замыкание, щупы подключаются так же, как и в предыдущем случае. Переключатель на лицевой панели мультиметра должен быть выставлен на необходимые показатели диапазона, который отмечает значок сопротивления — омега (Ω).

Если необходимо проверить работоспособность лампы или наличие разрыва в цепи, можно воспользоваться функцией прозвона. В том же диапазоне сопротивления имеется значок в виде точки и уходящих от нее вправо черточек. Это обозначение звукового сигнала. При переключателе, включенном в этом положении, если между щупами происходит короткое замыкание, раздается звуковой сигнал. Это очень удобно, не нужно постоянно смотреть на дисплей.

У подобных устройств измеряться будет диапазон сопротивлений от 0 до 200 МОм.

Подключение для измерения величины и сопротивления

Как проверить напряжение аккумулятора мультиметром?

Для того чтобы проверить заряд литий-ионного аккумулятора необходимо выполнить следующие действия:

• Перевести мультиметр в режим вольтметра (измерение напряжения) и установить диапазон от 0 до 20V;
• Отсоединить аккумулятор от электропроводки автомобиля;
• Подсоедините красный щуп к положительному гнезду;
• Подсоедините черный щуп к отрицательному гнезду;
• Запишите показания.

Если мультиметр показывает, что напряжение равно 12,6 вольт, то это свидетельствует о том, что батарея не нуждается в зарядке и полностью работоспособна. Если показания ниже 12,6 – это обозначает необходимость дозарядки аккумулятора.

В том случае, если мультиметр показывает менее двенадцати вольт, то аккумулятор полностью разряжен, и необходимо срочно зарядить его. Если показания меньше одиннадцати вольт – использование такого аккумулятора может сжечь генератор или зарядное устройство, а значит, от него лучше избавиться и купить новый.

Важно помнить о том, что для получения актуальных данных нужно проверять заряд нужно подождать 5-6 часов после того как аккумулятор будет отключен от автомобиля. Как проверить зарядку аккумулятора от генератора мультиметром? Точно таким же образом, но теперь для замера показателей необходимо будет отключить генератор от аккумулятора, получить нужные данные, и при необходимости снова поставить его на дозарядку

Как проверить зарядку аккумулятора от генератора мультиметром? Точно таким же образом, но теперь для замера показателей необходимо будет отключить генератор от аккумулятора, получить нужные данные, и при необходимости снова поставить его на дозарядку.

Измерение напряжения

Далее следует узнать, как измерить напряжение мультиметром. В отличие от силы тока, напряжение можно определять и у постоянного, и у переменного тока даже при использовании самых бюджетных устройств.

Узнать определенное напряжение постоянного тока потребуется, например, если понадобится измерить остаточную емкость аккумулятора мультиметром. Перед тем как приступать к измерениям, нужно выбрать тип тока и диапазон значений. Предел устанавливается исходя из тестируемого объекта — у пальчиковых батареек стандартное напряжение равно 1,5 вольт, у автомобильной батареи — 12–12,5 вольт и т. д. точные цифры всегда написаны на электроприборах. Предел ставится ближайший к предполагаемому значению с округлением в большую сторону.

Кликните для увелечения

Далее нужно сделать следующее:

1. Подключить черный щуп к порту COM.
2. Подключить красный щуп к порту для измерения напряжения (отмечен буквой V).
3. Подключить свободные концы щупов к контактам исследуемого объекта.

В школе на уроках физики учат, как измерить напряжение вольтметром, — включать прибор в цепь нужно параллельно потребителю. Здесь принцип тот же: подключать щупы нужно параллельно клеммам автомобильного аккумулятора, участку кабеля и т. д.

Постоянный ток измеряется, если нужно узнать напряжение аккумулятора или другого источника; если же исследуется электросеть, нужно переключить мультиметр в режим переменного тока, далее порядок действий аналогичен. Напряжение спокойно можно измерять и в розетке.

Исходя из первых двух параметров можно измерить мощность прибора, просто перемножив эти величины.

Как проверить внутреннее сопротивление?

Для проверки внутреннего сопротивления стоит знать не только вольты, но и амперы. Поскольку мы уже бывалые в деле замеров, то сразу перейдем к действиям.

Берем галогеновую лампу в 60 Вт, которая потребляет 5 А. Если ампераж равен ста амперам, то потеря не может быть более 1 В. Это значит, что для 5 А показатель напряжения должен составлять 0,05 В.

Подключаем нашу лампу к батарее. После того как она засветилась, определяем напряжение на клеммах аккумулятора. Замеряем вольты, выключаем лампу, определяем напряжение повторно.

В итоге, если разница между значениями будет составлять не более 0,05 В, то наша батарея исправна. Если значение больше, значит сопротивление повысилось. Исходя из этого можно судить о состоянии АКБ.

Основные принципы замера силы тока

Главной особенностью работы с мультитестером в режиме амперметра является то, что он обязательно должен быть включен в разрыв цепи. Такое подключение называется последовательным. По сути, прибор становится частью этой цепи, то есть весь ток должен пройти именно через него. А как известно, сила тока на любом участке неразветвленной электрической цепи постоянна. Проще говоря, сколько «вошло» столько должной и «выйти». То есть место последовательного подключения амперметра особого значения не имеет.

Чтобы стало понятнее, ниже размещена схема, в которой показывается разница в подключении мультиметра в разных режимах работы.

• Итак, при замере силы тока мультиметр включается в разрыв цепи, сам становясь одним из ее звеньев. То есть будет проблема, как этот разрыв цепи организовать практически. Решают по-разному – это будет показано ниже.
• При замере напряжения (в режиме вольтметра) цепь, наоборот, не разрывается, а прибор подключается параллельно нагрузке (участку цепи, где требуется узнать напряжение). При замере напряжения источника питания щупы подключаются напрямую к клеммам (контактам розетки), то есть мультиметр сам становится нагрузкой.
• Наконец, если меряется сопротивление, то внешний  источник питания вообще не фигурирует. Контакты прибора подключаются непосредственно к той или иной нагрузке (прозваниваемому участку цепи). Необходимый ток для проведения измерений поступает из автономного источника питания мультитестера.

Вернемся к теме статьи — к замерам силы тока.

Очень важно изначально правильно установить на мультиметре, помимо постоянного или переменного тока, диапазон измерений. Надо сказать, что у начинающих с этим часто возникают проблемы

Сила тока – величина крайне обманчивая. И «спалить» свой прибор, а то и наделать больших бед, неправильно установив верхний предел измерений – проще простого.

Поэтому настоятельная рекомендация – если вы не знаете, какая сила тока ожидается в цепи, начинайте измерения всегда с максимальных величин. То есть, например, на том же DT 830 красный щуп должен быть установлен в гнездо на 10 ампер (показано на иллюстрации красной стрелкой). И рукоятка переключатель режимов работы также должно показывать на 10 ампер (голубая стрелка). Если измерения покажут, что предел завышен (показания получаются менее 0,2 А), то можно, чтобы получить более точные значения, переставить сначала красный провод в среднее гнездо, а затем ручку переключателя – в положение 200 мА. Бывает, что и этого многовато, и приходится переключателем снижать еще на разряд и т.д. Не вполне удобно, не спорим, но зато безопасно и для пользователя, и для прибора.

Кстати, о безопасности

Никогда не следует пренебрегать мерами предосторожности. И особенно если речь идет об опасных напряжениях (а сетевое напряжение 220 В – чрезвычайно опасно) и высоких токах

Мы здесь спокойно ведём разговор об амперах, а между тем, безопасным для человека считается ток не выше 0.001 ампера. А ток всего в 0.01 ампера, прошедший через тело человека, чаще всего приводит к необратимыми последствиям.

Проведение замеров силы тока, особенно если работа ведется в самом высоком диапазоне, рекомендуется проводить максимально быстро. В противном случае мультитестер может просто перегореть.

Об этом, кстати, могут информировать и предупреждающие надписи около гнезда подключения измерительного провода.

Обратите внимание. Слово «unfused» в данном случае обозначает, что прибор в этом режиме не защищен плавким предохранителем

То есть при перегреве он просто выйдет полностью из строя. Указано и допустимое время замера – не более 10 секунд, да и то не чаще одного раза в 15 минут («each 15 m»). То есть после каждого такого замера придется еще и выдерживать немалую паузу.

Справедливости ради – далеко не все мультиметры настолько «привередливые». Но если такое предупреждение есть – пренебрегать им не стоит. И в любом случае замер силы тока проводить максимально быстро.

Как измерить ёмкость

Мультиметр можно использовать и как тестер для измерения ёмкости аккумулятора. Замер ёмкости аккумулятора можно произвести с помощью контрольного разряда батареи. Чтобы проверить ёмкость потребуется вначале полностью зарядить аккумулятор. Затем необходимо убедиться что батарея максимально заряжена, сделав замер напряжения и плотности электролита.

Далее необходимо подключить нагрузку известной мощности, например лампу накаливания мощностью 24 Вт, и отметить точное время начала данного эксперимента. Когда напряжение батареи упадёт до 50% процентов от ранее установленного показания полностью заряженного аккумулятора, лампочку следует отключить.

Измерение ёмкости, которое выражается в а/ч, осуществляется путём перемножения силы тока в цепи при подключённой нагрузке, на количество часов, в течение которых осуществлялся контрольный разряд батареи. Если получится значение, максимально приближенное к номинальному показателю а/ч, то батарея находится в отличном состоянии.

Как измерить силу переменного тока мультиметром

Перед началом замеров необходимо точно определить, какой ток будет измеряться – переменный или постоянный. После этого переключатель мультиметра устанавливается в нужное положение. Далее нужно установить ориентировочную силу в данной цепи, для того чтобы подключить измерительный щуп в соответствующий разъем. Если сила тока предполагается до 200мА, щуп включается в гнездо «V ΩmA», а при силе тока более 200мА – в разъем «10А».

Иногда случается так, что информация о силе тока отсутствует вообще. Поэтому измерения следует начинать с максимальной величины. Если на дисплее появляется ток меньшего значения, значит штекер требуется переставить в другой разъем. В случае когда ток вновь меньше требуемого, штекер снова переставляется. При необходимости ручку регулятора следует выставить на более низкую отметку силы тока. Перед началом измерений нужно внимательно изучить все обозначения, нанесенные на мультиметр и в дальнейшем выбирать только нужную символику. Все замеры должны проводиться от максимальных значений к минимальным, это является обязательным требованием при работе с мультиметром.

Схемы распайки соединительных кабелей оборудования применяемого в торговле!

Как измерить силу тока трансформатора мультиметром

Течение электрического тока в трансформаторе осуществляется исключительно в замкнутом контуре. Для того чтобы произвести измерения тока, нужно вначале подключить какую-нибудь нагрузку, а затем последовательно с ней в цепь включается мультиметр. В данном случае переключатель также выставляется в режим измерений переменного тока. Провод красного цвета подключается к отдельному выходу.

На подготовительном этапе нужно сделать следующее:

• Щуп с проводом черного цвета устанавливается в соответствующее черное гнездо, а щуп с красным проводом – в красное гнездо, где имеется обозначение «А», то есть, ампер.
• Тумблер переключается в нужное положение: для измерений переменного тока – АС, постоянного тока – DC.
• Предел измерений устанавливается таким образом, чтобы он был выше предполагаемого уровня силы тока в цепи. Это поможет уберечь прибор от перегорания.

После подготовки можно переходить к непосредственным измерениям. С этой целью мультиметр нужно последовательно включить в разрыв электрической цепи между трансформатором и нагрузкой. Величина тока, проходящего через прибор, отобразится на дисплее мультиметра. При отсутствии нагрузки в цепочку можно включить ограничительное сопротивление – обычную лампочку или резистор.

Если на дисплее не отображается значение силы тока, значит предел измерений выбран неверно и его необходимо уменьшить на одну позицию. При отсутствии результата процедуру нужно повторить и продолжать делать это до того момента, пока на дисплее не появится какое-либо значение.

Единицы измерений сил электрических токов, мощности и напряжения

Как становится известно любому школьнику, начинающему знакомиться с физикой, каждое физическое «количество» обязательно связано с его единицей. В области электричества ампер, вольт и ватт настолько распространены, что каждый, кто сменил лампочку или предохранитель, знаком с этими названиями. Это относится к подавляющему большинству людей, независимо от их образования.

Электрический ток

Что такое ампер

Сила тока определятся количественным показателем заряда, прошедшего по сечению провода в единичный отрезок времени. Так как I = q/t, то единица силы тока будет Кл/с (заряд измеряется в кулонах, а время в секундах).

Все электрические процессы можно описать формулами, а расчеты по этим выражениям должны производиться в определенных единицах. За единицу измерения электрического тока, кроме расчетной – Кл/с, приняли ампер.

Ампер – это базовая единица СИ, единственная из электрических, полученная из результатов эксперимента. Определение единицы измерения силы тока происходит из исследования магнетизма. Электрические токи в проводах приводят к возникновению магнитных полей (закон Био-Савара). Магнитные поля характеризуются действием магнитных сил (закон Ампера).

Официальное определение ампера в системе СИ выглядит так: если постоянный ток силой в 1 А поддерживается в двух параллельных проводниках бесконечной длины и пренебрежимо малого поперечного сечения, размещенных на дистанции 1 м в вакууме, то созданная между ними сила равна 2 х 10 (в минус седьмой степени) Н на метр длины.

Определение единицы силы тока

Диапазон тока в разных условиях сильно варьируется, на много порядков, поэтому удобно использовать кратные величины:

• 1 мкА (микроампер) равен 0,000001 А;
• 1 мА (миллиампер) равен 0,0001 А;
• 1кА (килоампер) равен 1000 А.

Другие электрические единицы связаны с ампером и между собой. Так, например, единица напряжения вольт (В) – это Вт/А, где Вт – единица мощности, а единичная величина сопротивления Ом – это В/А. Измерение напряженности электрического поля производят в В/м.

Повседневные примеры использования силы тока:

• устройство для слухового аппарата – 0,7 мА;
• 56-дюймовый телевизор с плазменной технологией – 250/290 мА;
• небольшая духовка или тостер – 120 мА;
• лампа накаливания – 500/830 мА;
• фен – 15 мА.

История

В 80-е годы 19-го века фактическое значение ампера было определено и электролитическим методом – путем определения веса металла, который он способен осаждать из раствора за определенное время. Количество осажденного металла пропорционально всему количеству проходящего электричества.

Интересно. Результаты, полученные разными исследованиями, находились в тесном соответствии, вывод состоял в следующем: ампер представлен тем количеством тока, которое способно осаждать 4,025 грамма серебра в час или 0,001118 грамм в секунду.

Единица силы тока ампер названа в честь французского физика и математика Андре-Мари Ампера. Он провел много экспериментов, связанных с ранней наукой об электричестве. Учитывая эту новаторскую работу, многие считают его отцом электродинамики. В знак признания большого вклада Ампера в создание фундаментальных основ современной электротехники название «ампер» было установлено как стандартная единица измерения силы тока на международной конференции электриков в 1881 году.

В 2011 г. принято решение о пересмотре определения отдельных единиц, в частности ампера. Предполагается, что он будет привязан к заряду электрона, который составляет 1, 602176565 х 10 (в минус 19 степени) Кл. Тогда и 1 Кл равен 6,241509343 х 10 (в 18 степени) заряда электрона.

Другие системы единиц

В альтернативных системах, не получивших широкого распространения, присутствуют другие единицы измерения тока:

1. Система СГСМ (электромагнитная). Один абампер, или био, определяется, исходя из измерения силы в динах, а длины – в сантиметрах. Физический смысл абампера идентичный. 1 абампер = 10 ампер;
2. Система СГСЭ (электростатическая). Взаимосвязь между ампером и статампером: 1 А = 2997924536,843 статА.

Эти единичные величины часто используются в теоретической физике.

Амперметр

Для практического измерения силы тока применяются амперметры, которые существуют аналоговые и цифровые, для измерения постоянного и переменного тока, больших и малых величин. Их шкала проградуирована в амперах (мА, кА). Подключение в электроцепь выполняется последовательно.

Миллиамперметр

С помощью количественной единицы тока можно просчитать любую цепь, определить параметры электрических аппаратов и приборов и выбрать их для использования.

Видео

Оцените статью:

Что такое сила тока, формула

Что такое сила тока

Представим обычный водопроводный кран. Открываем вентиль — бежит вода. Чем больше мы будем поворачивать ручку, тем сильнее станет напор и тем больше воды будет выливаться из крана за определённое время. 

Похоже обстоит дело и с электрическим током. Только вместо крана — проводник, молекулы воды — заряженные частицы, напор — напряжение, а расход воды — сила тока.  

Сила тока (I) — это отношение электрического заряда (

q), прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения (t).

Единица измерения силы тока — Ампер (A). Она названа в честь Андре-Мари Ампера — французского физика, который совершил несколько важных открытий, связанных с электричеством. 

‍Андре-Мари Ампер (1775-1836)
‍

Один Ампер — это сила тока, при которой за одну секунду через поперечное сечение проводника проходит заряд, равный одному Кулону, то есть заряд чуть больше, чем шести квинтиллионов (миллиард миллиардов) электронов. 

Чтобы понять, Ампер — много это или мало, обратимся к фактам. 

Ток силой в 0,05 Ампер вызывает неприятные ощущения, а ток в 0,1 Ампер может убить человека за несколько секунд. В светодиодных лампочках течёт ток в 0,02 Ампер, мобильный телефон при максимальной нагрузке потребляет до 0,5 Ампер, автомобильный аккумулятор способен выдавать несколько сотен Ампер, а ток в молнии достигает 200 000 Ампер. 

Сила тока и сопротивление

Как усилить поток воды из шланга? Можно добавить напор (увеличить давление), но не слишком сильно, иначе шланг разорвёт. А можно взять шланг большего диаметра. 

То же справедливо и для проводника: чем больше он в сечении, тем больший поток электронов может пропустить. Но если сила тока окажется слишком большой, проводник перегреется и сгорит.

Именно так работают плавкие предохранители в электронных приборах: при резком скачке силы тока тонкий проводок перегорает, и устройство отключается от сети. 

‍Плавкие предохранители: новый и отработанный
‍

Чем короче и шире шланг, тем большее количество воды он способен пропустить за единицу времени. Также и с электричеством: сила тока, проходящего через проводник за секунду, зависит от сопротивления проводника. Только кроме длины и площади сечения на сопротивление влияет материал, из которого проводник сделан. 

Формула сопротивления выглядит так:

l — это длина проводника, S — площадь его сечения, а ρ — удельное сопротивление, у каждого материала оно своё. 

Вещества с низким удельным сопротивлением называются проводниками, они проводят электричество наиболее эффективно. Вещества с высоким удельным сопротивлением называют диэлектриками — их можно использовать в качестве изоляторов. Среднее положение занимают полупроводники — они проводят электричество, но не так хорошо, как проводники. 

Сопротивление измеряется в Омах. Проводник обладает сопротивлением в 1 Ом, если на его концах возникает напряжение в 1 Вольт при силе тока в 1 Ампер. 

Учите физику вместе с домашней онлайн-школой «Фоксфорда»! По промокоду

PHYSICS82020 вы получите бесплатный доступ к курсу физики 8 класса, в котором изучается сила тока! 

Как измерить силу постоянного тока

Существует специальный прибор для измерения силы тока — амперметр. Он подключается последовательно к проводнику, в котором нужно измерить силу тока. Для этого один из концов нужного проводника отсоединяют от электрической цепи и в получившийся разрыв включают амперметр с помощью двух клемм — со знаками «+» и «−». Клемму со знаком «+» подключают к точке разрыва, которая сохранила связь с положительным полюсом источника тока. 

Поскольку сила тока на всех последовательных участках цепи одинакова (он нигде не «застаивается»), амперметр можно включать как до потребителя тока, так и после.       

На схемах амперметр изображается буквой «А» в круге. 

Существует много разных видов амперметров, различающихся по принципу действия. Проще всего устроен тепловой амперметр. Между двумя зажимами натянута проволока, соединённая нитью с пружиной. Нить охватывает петлёй неподвижную ось со стрелкой. Когда к зажимам подаётся ток, он проходит через проволоку и нагревает её. Нагретая проволока становится немного длиннее, из-за этого нить сильнее оттягивается пружиной. При движении нить поворачивает ось, и стрелка на ней показывает, чему равна сила тока. 

‍Схема работы теплового амперметра
‍

Современные электрики пользуются мультиметрами — приборами, которые позволяют измерить и силу тока, и напряжение, и сопротивление.

‍Цифровой мультиметр

Сила и плотность тока | Физика. Закон, формула, лекция, шпаргалка, шпора, доклад, ГДЗ, решебник, конспект, кратко

Тема:

Электричество

Для характеристики тока вводится поня­тие о силе тока.

Силой тока называется ве­личина, характеризующая скорость переноса заряда частицами, которые создают ток, че­рез поперечное сечение проводника.

I = Δq / Δt,

где Δq — заряд, который переносится сво­бодными носителями заряда через попе­речное сечение проводника, Δt — интервал времени перенесения заряда.

Ток называют постоянным, если за лю­бые одинаковые интервалы времени через поперечное сечение проводника переносится одинаковый заряд. Иногда постоянным на­зывают ток, который не изменяет своего направления, но сила тока в отдельные моменты времени может быть разной.

В Международной системе единиц заряд измеряют в кулонах (Кл), время — в секун­дах (с), а силу тока — в амперах (А). Часто для измерения силы тока используют доль­ные или кратные единицы: микроампер (1мкА= 10^-6 А), миллиампер (1мА = 10^-3А), килоампер (1кА = 10³А) и др.

Иногда для характеристики распределе­ния токов в проводниках удобно пользо­ваться физической величиной, которая на­зывается плотностью тока. Плотность тока измеряется отношением силы тока к пло­щади поперечного сечения проводника:

j = I / S. Материал с сайта http://worldofschool.ru

Единицей измерения плотности тока является ампер на метр квадратный (А/м²).

Понятно, что сила тока является скаляр­ной величиной. А вот плотность тока счита­ют величиной векторной: вектор плотности тока совпадает с направлением тока в про­воднике.

На этой странице материал по темам:

• Физика плотность тока в чем измеряется

• Электрический ток, сила и плотность тока шпаргалка

• Шпаргалка по физике про ток в чем измеряется ток

Вопросы по этому материалу:

• Что такое сила тока?

• Какими единицами измеряется сила тока?

• Что такое плотность тока?

• Какими единицами измеряется плотность тока?

Как найти максимальное значение тока. Что такое сила тока

В § 8 мы рассмотрели опыт с лампой и двумя спиралями (резисторами). Мы отметили, что под изменением силы тока мы понимаем изменение потока электронов, проходящих через проводник. Эта фраза относится к твердым металлическим проводникам. В жидких металлах (например, в ртути), в расплавленных или растворенных веществах (например, в солях, кислотах и ​​щелочах), а также в газах ток создается электронами и ионами (см. § 8).Все они несут носителей электрического заряда.
Следовательно, под силой тока удобнее понимать не количество различных заряженных частиц (электронов и / или ионов), прошедших через проводник за какое-то время, а общего заряда, переносимого через проводник за единицу времени. В виде формулы это выглядит так:

Так, сила тока — физическая величина, показывающая заряд, проходящий через проводник за единицу времени.

Для измерения силы тока используйте прибор амперметр. Он включен последовательно с той частью цепи, в которой необходимо измерить силу тока. Единица тока — 1 ампер (1 А). Устанавливается путем измерения силы взаимодействия (притяжения или отталкивания) проводников с током. Объяснение см. В полосах из фольги в самом начале этой темы.
За 1 ампер принимают силу такого тока, который при прохождении через два параллельных прямых проводника бесконечной длины и малого диаметра, расположенных на расстоянии 1 м друг от друга в вакууме, вызывает силу взаимодействия 0 .0000002 H в сечении кондуктора длиной 1 м.
Познакомиться с законами распределения токов в цепях с различными соединениями проводов. На схемах «а», «б», «в» лампа и реостат подключены последовательно. В схемах «г», «г», «д» лампы подключены параллельно. Возьмите амперметр и измерьте силу тока в местах, отмеченных красными точками.
Сначала включите амперметр между реостатом и лампой (цепь «а»), измерьте силу тока и обозначьте ее символом I итого .Затем помещаем амперметр слева от реостата (схема «б»). Измеряем силу тока, обозначив ее символом I 1 . Затем помещаем амперметр слева от лампы, обозначим силу тока I 2 (схема «в»).

на всех участках цепи при последовательном соединении проводников сила тока одинакова:

Теперь измеряем силу тока в разных частях цепи при параллельном соединении двух ламп.На диаграмме «g» амперметр измеряет полную силу тока; на схемах «е» и «е» — токи, протекающие через верхнюю и нижнюю лампы.

Многочисленные измерения показывают, что сила тока в неразветвленной части цепи при параллельном соединении проводов (общая сила тока) равна сумме токов во всех ветвях этой цепи.

Господа, всем привет!

Сегодня мы поговорим о таком фундаментальном понятии физики в целом и электроники в частности, как сила тока .Каждый из вас наверняка слышал этот термин не раз. Сегодня мы попробуем разобраться в этом немного лучше.

Сегодня мы в первую очередь сосредоточимся на постоянного тока . То есть примерно такой, величина которого всегда постоянна по силе и направлению. Уважаемые господа, зануды могут докопаться до сути — что значит «все время»? Нет такого термина. На это мы можем ответить, что текущее значение не должно меняться за все время наблюдения.

Итак, текущий.Текущая сила. Что это? Все очень просто. Ток называется направленным движением заряженных частиц. Обратите внимание, господа, это направлено . Неустойчивое — тепловое — движение, при котором электроны в металле устремляются вперед и назад, а ионы в жидкости / газе нас мало интересуют. Но если на это случайное движение наложить движение всех частиц в одном направлении, то получится совсем другой ситцево.

Что могут быть заряженными частицами? В общем пофиг какая, без разницы.Положительные ионы, отрицательные ионы, электроны — неважно. Если у нас есть направленное движение этих уважаемых товарищей, значит, есть место для электрического тока.

Очевидно, что течение имеет какое-то направление. По направление тока принято принимать движение положительных частиц. То есть, хотя электроны бегут от минуса к плюсу, считается, что направление тока в этом случае противоположное — от плюса к минусу. Так вот тут все закручено.Что поделаешь — дань традиции.

Схематическое изображение проводника с током показано на рисунке 1.

Рисунок 1 — Схематическое изображение проводника с током

Представьте себе облако с комарами. Да я знаю, мерзкие твари и даже тучи — вообще ужас какой-то. Но все же, подавляя отвращение, попробуйте вообразить их. Итак, в этом облаке каждый мерзкий комар летает сам по себе. Это беспорядочное движение. А теперь представьте себе спасительный ветерок.Он одновременно увлекает всю эту орду комаров в одном направлении, надеюсь, от нас. Это направленное движение. Заменяя комаров электронами, а ветерок некой загадочной движущей силой, мы получаем в общем своего рода аналогию с электрическим током.

Чаще всего возникает ток, вызванный движением электронов. Да, друзья, всю жизнь нас окружают бедные электронщики, которых заставляют двигаться, можно сказать по порядку, силой принуждения.Они проходят по проводам линий электропередач, во всех наших розетках, во всех наших умных устройствах — компьютерах, ноутбуках, смартфонах, и они работают так же, как Папа Карло, чтобы облегчить нашу трудную жизнь и наполнить ее удобствами.

Комары — комары, это все круто, но пора формальных определений.

Итак, господа, сила тока — это отношение заряда Δq, который передается через определенный участок проводника S за время Δt. Сила тока измеряется, как многие уже знают, в Амперах.Итак — ток в проводнике 1 ампер, если через этот проводник проходит 1 кулон за 1 секунду.

«Отлично!» — воскликнет уважаемый читатель. И что мне делать с этой формулой? !! Ну время ладно, у меня в айфоне секундомер, я его засечу. А что с зарядкой? Что я должен посчитать количество электронов в проводе, а затем умножить его на заряд одного электрона, ведь это известная величина для определения тока ?!

Спокойно, господа! Все будет.Не торопитесь. А пока просто помните, что была какая-то формула. Потом оказывается, что с его помощью можно рассмотреть такие крутые вещи, как заряд конденсаторов и многое другое.

А пока … Пока можно амперметром измерить ток в цепи лампочкой и узнать, какой заряд каждую секунду течет по сечению проводника q = I · t = I · 1c = Я .

Да, каждую секунду через сечение проводника в нем протекает заряд, равный току.Теперь вы можете умножить это значение на заряд электрона (для техников, которые забыли напомнить вам, что он равен) и узнать, сколько электронов работает в цепи. Может возникнуть ворос — зачем? Ответ автора просто для развлечения. Практической пользы от этого вы вряд ли получите. Лишь бы ты угодил своему учителю. Это чисто академическая задача.

Может возникнуть вопрос — как амперметр измеряет ток? Он думает об электронах? Конечно нет, господа. Здесь у нас косвенных измерения.Они основаны на магнитном действии тока в старых аналоговых стрелочных амперметрах или на законе Ома — путем преобразования протекающего тока через известное сопротивление в напряжение и его последующей обработки — во всех современных мультиметрах. Но об этом чуть позже.

Сейчас приведу этот расчет. Это довольно просто и должно быть усвоено даже гуманитариями. Если у вас индивидуальная непереносимость матана, ну можно просто посмотреть на результат.

Вспомните наш заряд ∆q , который со временем проходит ∆t через сечение проводника ∆S , о котором мы говорили чуть выше.Как истинные математики, усложним его до безобразия, чтобы только после напряжения мозга было ясно, что мы написали тождество.

Господа, чесслово, без обмана. e Заряд электрона, n — это концентрация электронов, то есть количество штук в одном кубометре, v Скорость электронов. Очевидно, что v ∙ ∆t ∙ ∆S — По сути, это объем, через который пройдут электроны.Умножаем концентрацию на объем — получаем штук, сколько штук электронов прошло. Умножаем кусочки на заряд одного электрона — получаем суммарный заряд, прошедший через сечение. Я ж сказал, что все честно!

Мы вводим понятие плотности тока. Зануды, которые уже что-то про это читали, сейчас воскликнут — да, это векторная величина! Не спорю, господа вектор. Но мы, чтобы упростить и без того непростую жизнь, предположим, что направление вектора плотности тока совпадает с осью проводника, что бывает в большинстве случаев.Следовательно, векторы сразу становятся скалярами. Грубо говоря, плотность тока — это сколько ампер приходится на один квадратный метр сечения проводника. Очевидно, для этого необходимо разделить силу тока по площади. У нас

Теперь, надеюсь, понятно, почему мы так преобразовали формулу? Кучу всего вырезать!

Помните главное — мы ищем скорость. Выражаем это:

Все бы хорошо, но концентрацию пока не знаем.Вспомните химию. Была такая формула

Где ρ = 8900 кг / м 3, — плотность меди N A = 6 · 10 23 Число Авогадро M = 0,0635 кг / моль — молярная масса.

Господа, надеюсь, не нужно будет объяснять, откуда взялась эта формула. Честно говоря, я не очень-то дружу с химией. Хотя я проучился в школе 11 лет с углубленным изучением химии, однако в 8 классе я поступил на физико-математический класс, заинтересовался физикой, особенно той частью, которая говорит об электричестве, но могу сказать -А про химию забыл.Собственно, глубоко ее не спрашивали, мы были физиками. Однако, если вдруг, внезапно все же возникнет необходимость, я все равно готов углубиться в эти химические дебри и рассказать вам, что здесь происходит.

Таким образом, скорость электронов в проводнике с током равна

Заменить конкретные числа. Определим для определенности плотность тока 5 А / мм2.

Все остальные номера у нас уже есть. Может возникнуть вопрос — почему именно 5 А / мм 2.

Все просто, господа. Люди не занимаются электроникой первый год. В этой области накоплен некоторый опыт, или, говоря языком науки, эмпирические данные. Итак, эти эмпирические данные говорят о том, что допустимая плотность тока в медных проводах обычно составляет 5-10 А / мм 2 . При более высокой плотности тока возможен недопустимый перегрев проводника. Однако для дорожек на печатной плате это значение намного больше и составляет 20 А / мм 2 и даже больше.Однако это тема совершенно другого разговора. Вернемся к нашей задаче, а именно к вычислению скорости электронов в проводнике. Подставляя числа, получаем

Господа, расчет неопровержимо показывает, что электроны в проводнике с током движутся только со скоростью 0,37 миллиметра в секунду! Так медленно. Правда, следует помнить, что это движение не тепловое, а направленное. Тепловое движение намного больше, порядка 100 км / с.Возникает резонный вопрос — почему при повороте переключателя свет мигает мгновенно? И помните, я говорил о какой-то силе принуждения? Дело в ней! Но об этом в следующей статье. Желаю всем удачи и до скорой встречи!

Присоединяйтесь к нашему

Прежде чем говорить о силе тока, необходимо в общих чертах представить, что это такое — электрический ток?

Согласно классическим определениям, это направленное движение заряженных частиц (электронов) в проводнике.Для его появления необходимо предварительное создание. электрическое поле, которое приведет в движение заряженные частицы.

Появление силы тока

Все материальные вещества состоят из молекул, они разделены на атомы. Атомы также делятся на компоненты: ядра и электроны. Во время начала химической реакции происходит переход электронов от одного атома к другому. Причина здесь в том, что у одних атомов нет электронов, а у других их избыток.Это, в первую очередь, понятие «противоположные обвинения». В случае контакта таких веществ движутся электроны, которые, по сути, представляют собой электрический ток. Ток будет продолжаться до тех пор, пока заряды двух веществ не выровняются.

Еще в древности люди заметили, что янтарь, которым натирают шерсть, становится способным притягивать различные световые объекты. Далее выяснилось, что такие же свойства имеют и другие вещества. Их стали называть наэлектризованными, от греческого слова «электрон», что означает янтарь.

Сила электричества может быть сильной или слабой. Зависит от количества заряда, протекающего по электрической цепи за определенный период времени. Чем больше электронов перемещается от полюса к полюсу, тем выше величина заряда, переносимого электронами. Общее количество заряда также называется количеством электричества, проходящего через проводник.

Впервые определение силы тока было дано Андре-Мари Ампером (1775-1836) — французским ученым, физиком и математиком.Его определение легло в основу концепции силы тока, которую мы используем в настоящее время.

единица измерения

Сила тока — это величина, равная отношению количества заряда, проходящего через поперечное сечение проводника, к времени его прохождения. Заряд, проходящий через проводник, измеряется в кулонах (Кл), время прохождения — в секундах (с). Для единицы силы тока получается значение (Кл / с). В честь французского ученого эта единица получила название (A) и в настоящее время является основной единицей измерения силы тока.

Для измерения силы тока используется специальный измерительный прибор. Включается непосредственно при обрыве цепи в том месте, где необходимо измерить силу. Приборы, с помощью которых измеряются малые токи, называются миллиамперметром или микроамперметром.

Виды проводов

Вещества, в которых заряженные частицы (электроны) свободно перемещаются между собой, называются проводниками. К ним относятся практически все металлы, растворы кислот и солей. В других веществах электроны движутся между собой крайне слабо или вообще не движутся.Эта группа веществ называется диэлектриками или изоляторами. К ним относятся эбонит, янтарь, кварц, газы в неизмененном состоянии. В настоящее время существует большое количество искусственных материалов, которые действуют как изоляторы и широко используются в электротехнике.

Наверное, каждый хоть раз в жизни ощущал на себе текущее действие. Обычная батарейка при прикреплении к язычку еле заметно защемляется. При прикосновении к оголенным проводам ток в розетке квартиры бьет довольно сильно.Но электрический стул и линии электропередач могут отнять жизнь.

Во всех случаях речь идет о действующем электрическом токе. Чем один ток настолько отличается от другого, что разница в его действии столь значительна? Очевидно, существует определенная количественная характеристика, которая может объяснить эту разницу. Ток, как известно, — это электроны, движущиеся по проводнику. Можно предположить, что чем больше электронов пробегает через участок проводника, тем сильнее влияние тока.

Текущая формула

Для характеристики заряда, проходящего через проводник, вводится физическая величина, называемая силой, электрическим током.Сила тока в проводнике — это количество электричества, проходящего через поперечное сечение проводника за единицу времени. Сила тока равна отношению электрического заряда ко времени его прохождения. Для расчета силы тока используйте формулу:

где I — сила тока,
q — электрический заряд,
t — время.

Единица силы тока в цепи — 1 Ампер (1 А) в честь французского ученого Андре Ампера. На практике часто используется несколько единиц: миллиампер, микроампер и килоампер.

Амперметр для измерения тока

Амперметры используются для измерения тока. Амперметры бывают разные в зависимости от того, для каких измерений они предназначены. Соответственно, шкала прибора градуирована на требуемые значения. Амперметр подключается последовательно в любом месте сети. Место подключения амперметра значения не имеет, так как количество электричества, проходящего по цепи, везде будет одинаковым. Электроны не могут скапливаться в каких-либо местах цепи, они равномерно текут по всем проводам и элементам.Когда амперметр подключен до и после нагрузки, он покажет одинаковые значения.

У первых ученых, изучавших электричество, не было приборов для измерения тока и заряда. Они проверяли наличие тока собственными ощущениями, пропуская его через свое тело. Довольно неприятный способ. В то время токи, с которыми они работали, были не очень большими, поэтому большинство исследователей отделалось лишь неприятными ощущениями. Однако в наше время даже в быту, не говоря уже о промышленности, используются токи очень больших значений.

Следует знать, что для человеческого организма сила тока до 1 мА признана безопасной. Сила тока более 100 мА может вызвать серьезные повреждения тела. Ток в несколько ампер может убить человека. При этом нужно учитывать индивидуальную восприимчивость организма, которая у каждого человека разная. Поэтому следует помнить главное требование к работе электроприборов — безопасность.

Учебное пособие по физике: Напряженность электрического поля

В предыдущем разделе Урока 4 было введено понятие электрического поля.Было заявлено, что концепция электрического поля возникла в попытке объяснить силы, действующие на расстоянии. Все заряженные объекты создают электрическое поле, которое распространяется наружу в окружающее их пространство. Заряд изменяет это пространство, вызывая воздействие этого поля на любой другой заряженный объект, который входит в это пространство. Сила электрического поля зависит от того, насколько заряжен объект, создающий поле, и от расстояния до заряженного объекта. В этом разделе Урока 4 мы исследуем электрическое поле с численной точки зрения — напряженность электрического поля .

Коэффициент силы на заряд

Напряженность электрического поля — векторная величина; он имеет как величину, так и направление. Величина напряженности электрического поля определяется способом ее измерения. Предположим, что электрический заряд можно обозначить символом Q . Этот электрический заряд создает электрическое поле; поскольку Q является источником электрического поля, мы будем называть его источником заряда .Сила электрического поля исходного заряда может быть измерена любым другим зарядом, помещенным где-нибудь в его окрестностях. Заряд, который используется для измерения напряженности электрического поля, называется тестовым зарядом , поскольку он используется для проверки напряженности поля . Тестовый заряд имеет количество заряда, обозначенное символом q . При помещении в электрическое поле испытательный заряд испытывает электрическую силу — притягивающую или отталкивающую. Как это обычно бывает, эта сила будет обозначаться символом F .Величина электрического поля просто определяется как сила, приходящаяся на заряд испытательного заряда.

Если напряженность электрического поля обозначена символом E , то уравнение можно переписать в символической форме как

.

Стандартные метрические единицы напряженности электрического поля вытекают из его определения. Поскольку электрическое поле определяется как сила, приходящаяся на заряд, его единицами измерения будут единицы силы, разделенные на единицы заряда. В этом случае стандартными метрическими единицами измерения являются Ньютон / Кулон или Н / Кл.

В приведенном выше обсуждении вы заметите, что упоминаются два заряда — исходный заряд и тестовый заряд. Для встречи с отрядом всегда требовалось два заряда. В электрическом мире нужны двое, чтобы привлечь или оттолкнуть. Уравнение для напряженности электрического поля ( E ) имеет одну из двух величин заряда, перечисленных в нем. Поскольку задействованы два заряда, ученик должен быть предельно осторожным, чтобы использовать правильное количество заряда при вычислении напряженности электрического поля.Символ q в уравнении — это количество заряда на тестовом заряде (а не на исходном заряде). Напомним, что напряженность электрического поля определяется с точки зрения того, как она измеряется или проверяется; таким образом, тестовый заряд попадает в уравнение. Электрическое поле — это сила, приходящаяся на количество заряда на испытательном заряде .

Напряженность электрического поля не зависит от количества заряда в тестовом заряде. Если вы немного подумаете об этом заявлении, оно может вас обеспокоить.(Конечно, если вы вообще не думаете — никогда — ничто не беспокоит вас. Невежество — это блаженство.) В конце концов, количество заряда в тестовом заряде ( q ) находится в уравнении для электрического поля. Так как же напряженность электрического поля может не зависеть от q , если q входит в уравнение? Хороший вопрос. Но если вы подумаете над этим немного дольше, вы сможете ответить на свой вопрос. (Невежество может быть блаженством. Но немного подумав, вы можете достичь прозрения, состояния, которое намного лучше, чем блаженство.) Увеличение количества заряда в тестовом заряде — скажем, в 2 раза — увеличит знаменатель уравнения в 2 раза. Но согласно закону Кулона, больший заряд также означает большую электрическую силу ( F ) . Фактически, двукратное увеличение q будет сопровождаться двукратным увеличением F . Таким образом, когда знаменатель в уравнении увеличивается в два (или три или четыре) раза, числитель увеличивается во столько же раз. Эти два изменения уравновешивают друг друга, так что можно с уверенностью сказать, что напряженность электрического поля не зависит от количества заряда в тестовом заряде.Таким образом, независимо от того, какой испытательный заряд используется, напряженность электрического поля в любом заданном месте вокруг источника заряда Q будет одинакова.

Другая формула напряженности электрического поля

Вышеупомянутое обсуждение относилось к определению напряженности электрического поля с точки зрения ее измерения. Теперь мы исследуем новое уравнение, которое определяет напряженность электрического поля в терминах переменных, которые влияют на напряженность электрического поля.Для этого нам придется вернуться к уравнению закона Кулона. Закон Кулона гласит, что электрическая сила между двумя зарядами прямо пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между их центрами. Применительно к двум нашим зарядам — ​​исходному заряду ( Q ) и пробному заряду ( q ) — формула для электрической силы может быть записана как

Если выражение для электрической силы, заданное законом Кулона, заменить на силу в приведенном выше уравнении E = F / q, можно вывести новое уравнение, как показано ниже.

Обратите внимание, что приведенный выше вывод показывает, что тестовый заряд q был исключен как из числителя, так и из знаменателя уравнения. Новая формула для напряженности электрического поля (показанная внутри рамки) выражает напряженность поля в терминах двух переменных, которые на нее влияют. Напряженность электрического поля зависит от количества заряда в источнике заряда ( Q ) и расстояния разделения ( d ) от источника заряда.

Закон обратных квадратов

Как и все формулы в физике, формулы для напряженности электрического поля могут использоваться для алгебраического решения физических задач со словом.И, как и все формулы, эти формулы напряженности электрического поля также можно использовать для направления наших размышлений о том, как изменение одной переменной может (или не может) повлиять на другую переменную. Одной из особенностей этой формулы напряженности электрического поля является то, что она иллюстрирует обратную квадратичную зависимость между напряженностью электрического поля и расстоянием. Напряженность электрического поля, создаваемого зарядом источника Q , обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника. Это известно как закон обратных квадратов .2).

Используйте этот принцип обратной квадратичной зависимости между напряженностью электрического поля и расстоянием, чтобы ответить на первые три вопроса в разделе «Проверьте свое понимание» ниже.

Повторение аналогии с вонючим полем

В предыдущем разделе Урока 4 была представлена ​​несколько грубая, но поучительная аналогия — аналогия с вонючим полем. Аналогия сравнивает понятие электрического поля, окружающего исходный заряд, с вонючим полем, окружающим вонючий подгузник младенца.Подобно тому, как каждый вонючий подгузник создает неприятное поле, каждый электрический заряд создает электрическое поле. А если вы хотите узнать силу вонючего поля, вы просто используете вонючий детектор — нос, который (насколько я знаю) всегда отталкивающе реагирует на вонючий источник. Точно так же, если вы хотите узнать силу электрического поля, вы просто используете детектор заряда — тестовый заряд, который будет реагировать притягивающим или отталкивающим образом на исходный заряд. И, конечно, сила поля пропорциональна воздействию на детектор.Более чувствительный детектор (лучший носик или более заряженный тестовый заряд) ощутит эффект более интенсивно. Тем не менее, напряженность поля определяется как влияние (или сила) на чувствительность детектора; таким образом, напряженность поля вонючего подгузника или электрического заряда не зависит от чувствительности детектора.

Если вы измеряете вонючее поле подгузника, имеет смысл только то, что на него не повлияет то, насколько вы вонючий. Человек, измеряющий силу вонючего поля подгузника, может создать собственное поле, сила которого зависит от того, насколько он вонючий.Но поле этого человека не следует путать с вонючим полем подгузника. Вонючее поле подгузника зависит от того, насколько вонючий подгузник. Точно так же сила электрического поля исходного заряда зависит от того, насколько заряжен исходный заряд. Кроме того, как и в случае с вонючим полем, наше уравнение электрического поля показывает, что по мере того, как вы приближаетесь к источнику поля, эффект становится все больше и больше, а напряженность электрического поля увеличивается.

Аналогия с вонючим полем оказывается полезной для передачи как концепции электрического поля, так и математики электрического поля.Концептуально он иллюстрирует, как источник поля может влиять на окружающее пространство и оказывать влияние на чувствительные детекторы в этом пространстве. И математически он показывает, как сила поля зависит от источника и расстояния от источника и не зависит от каких-либо характеристик, связанных с детектором.

Направление вектора электрического поля

Как упоминалось ранее, напряженность электрического поля является векторной величиной.В отличие от скалярной величины, векторная величина не описывается полностью, если с ней не связано направление. Величина вектора электрического поля рассчитывается как сила, приходящаяся на заряд любого заданного испытательного заряда, находящегося в пределах электрического поля. Сила на испытательном заряде могла быть направлена ​​либо на исходный заряд, либо прямо от него. Точное направление силы зависит от того, имеют ли пробный заряд и исходный заряд одинаковый тип заряда (в котором происходит отталкивание) или противоположный тип заряда (в котором происходит притяжение).Чтобы решить дилемму, направлен ли вектор электрического поля к источнику заряда или от него, было принято соглашение. Согласно всемирному соглашению, которое используется учеными, направление вектора электрического поля определяется как направление, в котором положительный тестовый заряд толкается или вытягивается в присутствии электрического поля. Используя условное обозначение положительного тестового заряда, каждый может согласовать направление E .

Учитывая это соглашение о положительном испытательном заряде, можно сделать несколько общих выводов о направлении вектора электрического поля.Положительный заряд источника создает электрическое поле, которое оказывает отталкивающее действие на положительный испытательный заряд. Таким образом, вектор электрического поля всегда будет направлен от положительно заряженных объектов. С другой стороны, положительный тестовый заряд будет притягиваться к отрицательному заряду источника. Следовательно, векторы электрического поля всегда направлены в сторону отрицательно заряженных объектов. Вы можете проверить свое понимание направлений электрического поля, ответив на вопросы 6 и 7 ниже.

Хотим предложить… Иногда просто прочитать об этом недостаточно. Вы должны взаимодействовать с ним! И это именно то, что вы делаете, когда используете один из интерактивных материалов The Physics Classroom. Мы хотели бы предложить вам совместить чтение этой страницы с использованием нашего интерактивного приложения «Положите заряд в цель» и / или интерактивного интерфейса «Электростатические ландшафты». Оба интерактивных компонента можно найти в разделе Physics Interactives на нашем веб-сайте. Оба Interactives предоставляют увлекательную среду для изучения электрических полей и действий на расстоянии.

Проверьте свое понимание

Используйте свое понимание, чтобы ответить на следующие вопросы. По завершении нажмите кнопку, чтобы просмотреть ответы.

1. Заряд Q действует как точечный заряд, создавая электрическое поле. Его сила, измеренная на расстоянии 30 см, составляет 40 Н / К. Какова величина напряженности электрического поля, которую вы ожидаете измерить на расстоянии…

а. На расстоянии 60 см?

г. 15 см?

г. На расстоянии 90 см?

г. На расстоянии 3 см?

г. На расстоянии 45 см?

2. Заряд Q действует как точечный заряд, создавая электрическое поле. Его сила, измеренная на расстоянии 30 см, составляет 40 Н / К.Какой была бы напряженность электрического поля …

а. 30 см от источника с зарядом 2Q?

г. 30 см от источника с зарядом 3Q?

г. На расстоянии 60 см от источника с зарядом 2Q?

г. 15 см от источника с зарядом 2Q?

e. 150 см от источника с зарядом 0.5Q?

3. Используйте свои знания о напряженности электрического поля, чтобы заполнить следующую таблицу.

4. В приведенной выше таблице найдите по крайней мере две строки, которые иллюстрируют, что напряженность вектора электрического поля равна …

а. напрямую связано с количеством заряда на исходном заряде ( Q ).

г. обратно пропорционально квадрату разделительного расстояния ( d ).

г. независимо от количества заряда в тестовом заряде ( q ).

5. Следующая единица определенно не является стандартной единицей для выражения величины напряженности электрического поля.

кг • м / с ² / C

Однако это может быть приемлемый блок для E . Используйте анализ единиц измерения, чтобы определить, является ли вышеуказанный набор единиц приемлемой единицей измерения напряженности электрического поля.

6.Замечено, что воздушный шар A заряжен отрицательно. Воздушный шар B оказывает на воздушный шар A эффект отталкивания. Будет ли вектор электрического поля, создаваемый воздушным шаром B, быть направлен к B или от B? ___________ Объясните свои рассуждения.

7. Отрицательный заряд источника ( Q ) показан на диаграмме ниже. Этот исходный заряд может создавать электрическое поле. Обозначены различные места в поле.Для каждого местоположения нарисуйте вектор электрического поля в соответствующем направлении с соответствующей относительной величиной. То есть нарисуйте длину вектора E длинной, если величина большая, и короткой, где величина мала.

Диэлектрическая прочность — обзор

Corning 0010 (калий, сода, свинец)	24	ε ′ / ε ν	6.68	6,63	6,57	6,50	6,43	6,39	6,33	—	6,1	5,96	5,87				9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048		9048	77,5	53,5	35	23	16,5	15	23	—	60	90	110			9048 пруток 9048	ε ′ / ε ν	6.78	6,77	6,76	6,75	6,73	6,72	6,70	6,69	—	6,64			9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 174	12,2	12,4	13,8	17,0	19,5	—	70
Corning 0080 (натронная известь)	ε ν

780 _ν 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 / ε 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 904858 9048 9048 9048 78 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 100 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 904830 9048 16 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048

30	7,70	7,35	7,08	6,90	6,82	6,75	—	6,71	6,71	6,62		9048 9048 9048 9048 9048 9048 6,4	9048 6,4	9048 6,4	9048 6,4	400	220	140	100	85	90	—	126	170	180
Свинец Corning	Corning	ε ′ / ε ν	9.15	9,15	9,15	9,14	9,12	9,10	9,02	—	8,67	8,45	8,25		905 23 905 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 7	7	8	12	18	—	54	103	122
Corning 0100 (		, силикат калий, натр) / ε ν	7.18	7,17	7,16	7,14	7,10	7,10	7,07	—	7,00	6,95	6,87		9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 13,5	13	14	17	24	—	44	63	106
Corning 0120 (калий, сода, ε ε / свинец)	6.75	6,70	6,66	6,65	6,65	6,65	6,65	—	6,64	6,60	6,51		9048 9048 9048 9048 9048 9048	46	30	20	14	12	13	18	—	41	63	127
ε ′ / ε ν	6.25	6,16	6,10	6,03	6,00	6,00	6,00	—	5,95	5,83	5,44		904 905 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 33	26	27	34	38	—	56	84	140
Corning 1990 (железо-уплотнительное стекло)	24 9048 ‘ ν	8.40	8,38	8,35	8,32	8,30	8,25	8,20	—	7,99	7,94	7,84			9048 9048 9048 9048 9048 4 9048 9048 4 3	4	5	7	9	—	19,9	42	112
Corning 1991 (железо-уплотнительное стекло)
	24905 ν	8.10	8,10	8,08	8,08	8,08	8,06	8,00	—	7,92	7,83
5	5	7	12.	—	38	51
Corning 3320 (сода, калий, боросиликат)		5.00	4,93	4,88	4,82	4,79	4,78	4,77	—	4,74	4,72	4,7			905	9048 9048 9048 9048 43	34	30	30	32	—	55	73	120
Corning 7040 (сода, калий, боросиликат) ν	4.84	4,82	4,79	4,77	4,73	4,70	4,68	—	4,67	4,64	4,52			905 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 25,5	20,5	19	22	27	—	44	57	73
Corning 7050 (сода, боросиликат)	4.88	4,84	4,82	4,80	4,78	4,76	4,75	—	4,74	4,71	4,64	16	9048 9048 9048 9048 9048 5 8,8 81	56	43	33	27	28	35	—	52	61	83
Сития	Corning 7052	23	ε ′ / ε ν	5.20	5,18	5,14	5,12	5,10	5,10	5,09	—	5,04	4,93	4,85		9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9,2 9048 68	49	34	26	24	28	34	—	58	81	114
			Corning 7090 ν	5.45	5,41	5,38	5,33	5,31	5,30	5,27	5,25	—	5,08
28	28	29	38	49	—	130
Corning 7060 (сода, боросиликат)	ε .02	4,97	4,92	4,86 ​​	4,84	4,84	4,84	—	4,82	4,80	4,65			905 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 42	40	36	30	30	—	54	98	90
Corning 7070 (калий, литий, бор6			ν	4.00	4,00	4,00	4,00	4,00	4,00	4,00	4,00	4,00	4,00	3,9					11	9048 9048 11	9048 0	4.17	4,16	4,15	4,14	4,13	4,10			4,00	4,00
	9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048	11	—	—	19	21
Corning 7230 (боросиликат алюминия)	25	ε ′ / ε ν	3.88	3,86	3,85	3,85	3,85	3,85	—	—	3,76
905 905 9048 9048 9048 9048 9048	11	12	—	—	22
Corning 7570	25	ε ′ / ε ν 14486	14,56	14,54	14,53	14,52	14,50	14,42	14,4	—	14,2				905 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048	16,5	19,0	23,5	33	44	—	98
Corning 7720 (соды, свинец, боросиликат)
4.74	4,70	4,67	4,64	4,62	4,61	—	—	—	4,59	—	16	8,8 7,2		8 7,2		8,2	42	29	22	20	23	—	—	—	43
Corning 77406 905 Силикат (сода) 25 / ε ν	4.80	4,73	4,70	4,60	4,55	4,52	4,52	—	—	4,52	4,50	15			8,1			8,1		128	86	65	54	49	45	45	—	—	85	96
		Corning6 ε ′ / ε ν	4.45	4,42	4,39	4,38	4,38	4,38	—	—	4,38	4,38
20	18	19	—	—	43	54
Corning 7900 (96% кремнезема)	20	9048 ′ / .85	3,85	3,85	3,85	3,85	3,85	—	3,85	3,84	3,82	3,82	9048 9048 9048 9048 9048 9048 9,78 6	6	6	6	6	6	—	6	6,8	9,4	13
9048 9048	3.85	3.85	3.85	3.85	3.85	3.85	—	3.85	3.84	3.82
10	8,5	7,5	—	7,5	10	13
Corning 7911 (96% кремнезема)		9048 εν ′ /	—	—	—	—	—	—	—	—	3.82	—	& gt; 17	11,7	9,6
		tan δ	—	—	—	—	—		—		—		—		6,5
Corning 8460 (барий, боросиликат)	25	ε ′ / ε ν	8,35	8,30	8,30 8,35	8,30	8,30	—	8,10	8,06	8,05
		тангенциально-загар δ	11	9 7,5	—	40	57	60
Corning 8830	25	ε ′ / ε ν	5,38	9048 5,28 5,2820	5,11	5,05	5,01	5,00	4,97	—	4,83
		загар δ	54	57	63	—	99
Corning 8871 (щелочной силикат свинца)		ε ′ / ε ν	8.45	8,45	8,45	8,45	8,45	8,43	—	8,40	8,34	8,05	7,82		905 23 905 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9	7	6	7	—	14	26	49	70
Corning 9010	25		ε51	6,49	6,48	6,45	6,44	6,43	6,42	6,40	—	6,27
22,7	21,5	22,6	30	41	—	91
Пеностекло (Питтсбург-Корнинг) (натронная известь)	90.0	82,5	68,0	44,0	17,5	9,0	—	—	—	5,49
3200	3180	1960	—	—	—	455
Плавленый диоксид кремния 915c	9048		8	3,78	3,78	3,78	3,78	3,78	3,78	3,78	—	3,78
9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048	0,4	0,1	0,1	0,3	0,5	—	1,7
Слюдяные скрепленные стеклом слюды
	7.47	7,45	7,42	7,40	7,39	7,38	—	—	—	7,12
14	13	13	—	—	—	33
	80	ε ′ / ε ν	7486 90.64	7,59	7,54	7,52	7,50	7,47	—	—	—	7,32						25	16	14	—	—	—	57
Mycalex K10	24	ε ′6 9049 9905 .5	9,3	9,2	9,1	9,0	9,0	—	—	11,3 b	11,3 b	9023 905 905 905 9048 9048 9048 9048 905 905 905 905 9048	125	76	42	26	21	—	—	40	40
Mykroy класс 8	ε	6.87	6,81	6,76	6,74	6,73	6,73	6,72	—	6,68 c	6,96	9023	9048		9048					9048 95	66	43	31	26	24	25	—	38	48	81
9048 9048 ε класс ν	7.71	7,69	7,64	7,61	7,61	7,61	—	—	7,68 c	8,35 c	8,35		9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048	33	27	24	21	14	—	—	35	40

Определение прочности по

-Webster \ ˈStreŋ (k) th , ˈStren (t) th \ множественные сильные стороны \ ˈСтр (к) тыс. , Эстрэн (т) тыс., Эстрэкс \

1 : качество или состояние силы : способность к напряжению или выносливости

4а : юридическая, логическая или моральная сила

б : сильный атрибут или неотъемлемый актив сильные и слабые стороны книги очевидны

5а : степень силы действия или концентрации перец чили разной крепости

б : интенсивность света, цвета, звука или запаха

c : сила выражения

6 : сила, измеренная в числах : действующие числа любого органа или организации армия в полном составе

7 : тот, который рассматривается как воплощающий или обеспечивающий силу или твердость : поддержку ты моя любовь и моя сила

8 : поддержание или тенденция к повышению уровня цен : устойчивость цен сила доллара

9 : на основе —Используется во фразе от силы от силы к силе

: энергично продвигается вперед : от одной высокой точки к другой

Напряженность электрического поля

— обзор

1.

Напряженность электрического поля на поверхности проводника

Напряженность электрического поля на поверхности проводника является основным условием выбора проводника. Высокая напряженность электрического поля на поверхности проводников вызовет общую корону проводников, не только резко увеличивая потери на корону, но и приведет ко многим другим проблемам. Таким образом, конструкция линий сверхвысокого напряжения должна ограничивать напряженность электрического поля на поверхности проводников. Напряженность электрического поля на поверхности проводников регулируется отношением максимальной напряженности электрического поля на поверхности проводников к критической напряженности электрического поля проводника.Критическая напряженность электрического поля рассчитывается по формуле «клевки», которая определяется на основе данных испытаний. Максимальная напряженность электрического поля на поверхности проводников зависит от максимального рабочего напряжения, диаметра субпроводника, конфигурации пучка фазных проводов и межфазного расстояния. Для расчета доступно множество методов. Ниже приводится описание расчета напряженности электрического поля с использованием метода последовательного зеркального отображения с высокой точностью.

Напряженность электрического поля на поверхности проводников не должна превышать 80% –85% напряженности электрического поля, вызывающего общую корону, чтобы предотвратить возникновение общей короны на проводниках.Потери на коронный разряд в проводниках не должны превышать 20% потерь сопротивления линии передачи. Из результатов расчетов следует, что, за исключением отдельных шестипучковых и семисвязных проводников, отношение максимальной напряженности электрического поля на поверхности проводников к критической напряженности электрического поля превышает 0,85, отношение остальных проводников составляет менее 0,8. –0,85 и соответствует требованиям. Следовательно, напряженность электрического поля на поверхности проводника в основном не имеет управляющего воздействия.

2.

Коэффициент помех

В настоящее время доступны три основных метода оценки уровня радиопомех: (1) Метод полутеоретического анализа. В настоящее время этот метод используется нечасто; (2) метод сравнения, то есть для оценки уровня радиопомех новых линий на основе уровня существующих линий путем сравнения параметров линий; (3) Метод функции возбуждения, то есть оценка уровня радиопомех новых линий с использованием функции возбуждения, полученной от проводников, помещенных в испытательную камеру под сильным дождем.Часто используются второй и третий методы.

Метод функции возбуждения применяется к жгуту проводов и используется в этом разделе. В расчетах дана функция возбуждения в условиях сильного дождя, Γ _{, сильный дождь} , и в ней указано, что функция возбуждения (удвоение 80%) может быть получена путем вычитания 10–15 дБ из Γ _{сильный дождь} .

Уровень радиопомех в одиночной цепи с фазными проводниками в треугольной конфигурации ниже, чем у фазных проводов в горизонтальном расположении, а уровень радиопомех в одиночной цепи с центральным фазным проводом, подвешенным на V- струна ниже, чем с трехфазными проводниками, подвешенными на V-образных струнах.С точки зрения конфигурации жгута, только проводники 6 × 900 (ChuKar) в конфигурации из шести жгутов могут соответствовать стандарту 58 дБ; в других конфигурациях жгутов все проводники, кроме 7 × LGJ-500/35, могут соответствовать стандарту 58 дБ. Следовательно, в одноконтурной линии уровень радиопомех в основном не влияет на выбор проводников в конфигурациях пучков, отличных от конфигураций из шести пучков.

3.

Результаты расчета звукового шума

Слышимый шум проводников в пучках разной конфигурации, установленных на разных типах опор, рассчитывается с использованием формулы прогнозирования звукового шума, рекомендованной Энергетическим управлением Бонневилля (BPA).Для различных типов опор, используемых в одноконтурных линиях, слышимый шум линии с фазными проводниками в треугольной конфигурации ниже, чем в горизонтальной конфигурации, а слышимый шум линии с центральной фазой на V-образной струне ниже. чем с тремя фазами на V-образных струнах. В различных конфигурациях связок слышимый шум линии с центральной фазой на V-образной струне (треугольная конфигурация) самый низкий, а слышимый шум линии с тремя фазами на V-образной струне (горизонтальная конфигурация) самый высокий.С точки зрения контроля звукового шума рекомендуется не использовать конфигурацию с тремя фазами на V-образных струнах (горизонтальная конфигурация). Исходя из критериев контроля 55 дБ (A), минимальная площадь поперечного сечения проводников в соответствии с требованиями к звуковому шуму показана в таблице 7.14 при количестве жгутов от шести до десяти.

Таблица 7.14. Минимальная площадь поперечного сечения проводников, требуемая для акустического шума ( L ₅₀ в случае влажного проводника) мм ²

Рекомендации и практические варианты измерения силы мышц: обзорный обзор

Связанные с нарушениями силы мышц к ограничениям мобильности и другим неблагоприятным последствиям.Таким образом, в этом описательном обзоре описаны соображения, касающиеся определения и измерения силы мышц. После этого описаны практические варианты измерения силы мышц и очерчены их клинические свойства. Информация, представленная здесь, может помочь студентам, клиницистам и исследователям выбрать силовые тесты, наиболее подходящие для их исследовательских потребностей и ограничений.

1. Введение

Мышечная сила, «функция силы мышц» согласно Международной классификации функционирования, инвалидности и здоровья [1], определяется здесь как максимальная произвольная результирующая мощность, которую мышцы могут оказывать на окружающую среду в условиях конкретный набор условий испытаний [2].Сила мышц — важная функция организма, которая снижается с возрастом у взрослых [3] и нарушается при различных заболеваниях, включая инсульт [4], травму спинного мозга [5], заболевание двигательных нейронов [6], рассеянный склероз [7], миопатию. [8], болезнь Паркинсона [9], хроническая обструктивная болезнь легких [10], сердечная недостаточность [11], заболевание периферических артерий [12], артрит [13], инфекция [14] и алкоголизм [15]. Он также ухудшается после обширного хирургического вмешательства [16]. Заслуживают внимания нарушения мышечной силы, поскольку они могут способствовать ограничению подвижности [17–20] и служить предиктором таких важных исходов, как смертность [21], продолжительность пребывания в больнице [22] и повторная госпитализация [23].В свете этих фактов необходимы практические варианты измерения силы мышц. Цель этой статьи — рассмотреть некоторые важные соображения, касающиеся определения мышечной силы и ее измерения, а также обсудить практические варианты измерения мышечной силы.

Некоторые соображения относительно определения мышечной силы, использованные в этом обзоре, требуют уточнения. Во-первых, сила, мускулатура должна быть максимальной и произвольной. Максимум не обязательно означает, что измеренный результат — это максимум, который может быть достигнут за одно усилие.Это просто означает, что это максимум, что достигается добровольно, когда тест проводится по назначению. Например, максимальная нагрузка с одним повторением или максимальная нагрузка с повторением 7-10 может использоваться для обозначения силы разгибателей колена [24], если разгибание колена является произвольным. Непроизвольный выброс разгибателей колена в результате внешнего раздражителя, такого как электрическая стимуляция [25], не будет считаться силой в этом обзоре. Во-вторых, измеряемый результат обычно является результатом (суммарным эффектом) активации множества мускулов, причем некоторые из них весьма отдалены.Например, отведение плеча включает вывод ипсилатеральных мышц плеча (дельтовидные и надостной) и вращателей лопатки (передняя трапеция и зубчатая мышца), но также способствует вывод от контралатеральных боковых сгибателей туловища [26]. Следовательно, обычно фактически измеряется сила действий (например, отведение плеча), а не отдельные мышцы или группы мышц (например, средняя дельтовидная мышца), что будет подчеркнуто ниже. В-третьих, производительность мышц должна влиять на окружающую среду.Сгибатели локтя явно воздействуют на окружающую среду, когда человек выполняет «сгибание рук на бицепс» с гантелью. Однако тот же человек также воздействует на окружающую среду, используя диафрагму для вдоха воздуха или мышцы тазового дна для поддержания удержания мочи. С другой стороны, мышцы, пересекающие анкилозированный сустав, не влияют на окружающую среду. Сила, которую они создают, не имеет значения. Наконец, максимальная производимая мощность будет зависеть от условий испытаний. Например, максимальная сила, создаваемая подколенными сухожилиями, намного больше, когда бедро согнуто (и подколенные сухожилия удлинены), чем когда бедро разогнуто (а подколенные сухожилия короче) [27].

Независимо от того, какой практический вариант используется для измерения силы мышц, необходимо учитывать ряд факторов. Во-первых, необходимо учитывать влияние гравитации. Если действие, такое как разгибание колена, измеряется против силы тяжести, как это могло бы быть во время тестирования сидя, фактической выходной мощностью разгибателей колена будет крутящий момент, который они создают для перемещения массы ноги против силы тяжести, плюс любой дополнительный крутящий момент, который они могут создать против внешнее сопротивление [28]. Чем тяжелее и длиннее перемещаемый сегмент, тем большая мощность требуется для его перемещения или удержания против силы тяжести [29].В схемах оценки, используемых при мануальном мышечном тестировании (MMT), часто учитывается влияние силы тяжести; измерения прочности, полученные другими способами, также должны быть [30]. Во-вторых, должна быть обеспечена адекватная стабилизация. В отсутствие такой стабилизации полный выход исследуемых мышц (например, разгибателей колена) может не быть зафиксирован [31], или посторонние движения могут непреднамеренно влиять на результат измерения (например, подъем лопатки во время сгибания локтя). В-третьих, точка сопротивления может повлиять на показатели силы.Например, если сила отведения бедра, измеренная на 0,5 метра от бедра, составляет 20 кг, сила, измеренная на 1,0 метре от бедра, будет составлять 10 кг. Поэтому в идеале точка измерения выпуска должна быть последовательной и соответствовать процедурам, используемым для установления норм. В-четвертых, при сравнении измерений силы между сессиями или с эталонными значениями следует использовать одни и те же типы тестовых сокращений (т. Е. Эксцентрические, концентрические, изометрические (замыкание и разрыв)). Это связано с тем, что максимальные эксцентрические (удлиняющие) выходы имеют тенденцию превосходить максимальные концентрические (укорачивающие) выходы [25], а максимальные изометрические выходы больше при тестах на разрыв, чем при тестах на создание [32].

2. Практические варианты измерения силы мышц

В контексте этого обзора практический вариант — недорогой, портативный, быстрый и простой в исполнении. Конкретные варианты, рассматриваемые в данном обзоре как практичные, включают ручное мышечное тестирование, полевые испытания, ручную динамометрию и динамометрию с захватом руки. Изокинетическая и фиксированная динамометрия, сила, определяемая по весу (например, максимум 1 повторение), и оценка пациентами собственной силы в этом обзоре не рассматриваются.Будет представлено описание каждого практического варианта, а также краткое обсуждение его клиниметрии. Клинические параметры, которые будут рассмотрены здесь, — это надежность, валидность, отзывчивость и интерпретируемость.

2.1. Мануальное мышечное тестирование

MMT используется более века [33]. Он включает в себя наблюдение, пальпацию и приложение силы исследователем для определения силы мышечной активности. При отсутствии движения используются пальпация и наблюдение, чтобы определить, активны ли интересующие мышцы.При наличии движения наблюдение используется для оценки того, какая часть тестового диапазона действия завершена. Там, где возможно движение по всему диапазону теста, экзаменующий применяет силу испытания на разрыв, чтобы оценить величину мышечного выхода.

Есть несколько общепринятых подходов к MMT; главные из подходов — подходы Совета по медицинским исследованиям [34], Kendall et al. [35], а также Дэниелс и Уортингем [36]. Схемы выставления оценок, связанные с этими подходами, согласованы в том, что все 3 дают минимальный балл 0, когда не наблюдается сокращения или активности, и максимальный балл 5, когда сила «нормальная».Однако подход Кендалла и соавторов, в отличие от подходов Совета по медицинским исследованиям и Дэниелса и Уортингема, использует обозначения «плюс» и «минус» для более точной оценки силы мышц. Кендалл и др., Дэниелс и Уортингем предлагают качественные оценки, которые можно использовать вместо числовых. В частности, они указывают на то, что вместо 1, 2, 3, 4 и 5 (соответственно) можно использовать оценки «след», «плохо», «удовлетворительно», «хорошо» и «нормально». Я категорически не одобряю этого, поскольку качественные оценки могут сильно искажать объем мышечной массы.Бисли давно показал, что сила разгибания колена часто оценивается как «нормальная», когда динамометрия показала, что она составляет лишь около 50% от нормы [37]. Ясно, что называть такую ​​силу нормой — это неправомерное присвоение этого слова. Совсем недавно Двир пришел к выводу, что действия с локтями и коленями, оцененные как 4 (хорошо), могут давать всего лишь 10% от ожидаемой максимальной отдачи [38]. Называние такой производительности «хорошей» сильно преувеличивает описываемую силу.

В таблице 1 представлена ​​стандартная числовая схема, рекомендованная здесь для оценки большинства мышечных действий.Ранее он был представлен в реабилитационной литературе [39, 40]. Схема не содержит качественных различий и не отсылает к нормальным. Я бы сказал, что при отсутствии нормативных значений для ручного тестирования оценки должны основываться на величине разрушающего усилия, которому подвергается испытуемый. Так, 20-летний гимнаст может продемонстрировать силу отведения плеча 5/5, потому что он может удерживать максимальную разрывную силу, не уступая, тогда как 76-летняя сидячая женщина может продемонстрировать силу отведения плеча 3 + / 5, потому что она выдержала лишь минимальное разрывное усилие, прежде чем уступить дорогу.Опытный тестировщик не должен удивляться этим оценкам — они подтверждают способность MMT различать сильные стороны молодого спортивного мужчины и пожилой женщины. Если бы тестировщик поставил старшей женщине максимальный балл 5/5, потому что ее результаты казались «нормальными» для возраста и пола, способность различать ее и гимнастку была бы потеряна. Дополнением к стандартной схеме оценки, представленной в Таблице 1, является то, что было названо «Наиболее распространенной альтернативной схемой».Эта схема (таблица 2) применима к мышечным воздействиям, когда сила тяжести оказывает минимальное влияние на измерения силы (например, движения пальцев) или когда действия проверяются без изменения эффектов силы тяжести (например, сгибание шеи).

при исключении силы тяжести , движение наблюдается в> 50% диапазона 90 521 Класс Описание 0 Действие мышц наблюдается, но движения не отмечаются 1+ При исключении силы тяжести движение наблюдается в пределах <50% диапазона 2- 2 При исключении силы тяжести движение наблюдается во всем диапазоне 2+ Против силы тяжести движение наблюдается в пределах <силы тяжести 50% диапазона 3- Против силы тяжести движение наблюдается в пределах> 50% диапазона 3 Против силы тяжести движение наблюдается во всем диапазоне и удерживается тестовое положение 3+ Как 3, но выдерживает минимальное разрывное усилие. 4- Как 3, но способен выдерживать почти умеренное разрывное усилие. 4 Как 3, но способен выдерживать умеренное разрывное усилие. 4+ Как 3, но способен выдерживать почти максимальное усилие разрыва. 5 Как 3, но способен выдерживать максимальное усилие разрыва.

Класс 1 Мышечная активность наблюдается, но движения не отмечается 2 Наблюдается частичный диапазон движения наблюдаемого движения 3+ Как 3, но может удерживать минимальное усилие разрыва. 4- Как 3, но способен выдерживать почти умеренное разрывное усилие. 4 Как 3, но способен выдерживать умеренное разрывное усилие. 4+ Как 3, но способен выдерживать почти максимальное усилие разрыва. 5 Как 3, но способный выдержать максимальное усилие разрыва.

Сила различных действий мышц (например, отведение плеча) может быть оценена с помощью MMT. Хотя сложение нескольких порядковых баллов MMT нецелесообразно со статистической точки зрения, совокупные баллы нескольких действий (например, сгибание бедра, разгибание колена и тыльное сгибание голеностопного сустава) часто получают с целью характеристики силы мышц. Составные баллы от 3 до 10 мышечных действий, разработанные для конкретных диагностических групп (таблица 3), включают индекс моторики (инсульт) [41], показатель моторного индекса (повреждение спинного мозга) [42], суммарный показатель MRC (невропатия) [43], и MMT 8 (миозит) [44].

9048 9221 9326 9326 9221 9326 9326 X 9048 5 Захват 9048 9048 9048 904896 9048 Мышечная активность Индекс моторики Индекс моторики MRC Суммарный показатель X Отведение плеча X X X X X X X Угловой удлинитель X X Сгибание пальца (среднее) X X Сгибание бедра X X X Разгибание бедра X Разгибание колена X X X X X X X 9048 Тыльное сгибание голеностопного сустава X X X X Удлинитель большого пальца стопы X X

Там, где изначально были описаны конкретные мышцы, были заменены соответствующие действия.

Клиниметрические свойства ММТ были тщательно изучены. Многочисленные исследования описали надежность повторных тестов и межтестеров для большого количества конкретных мышечных действий. В обзоре этих исследований Боханнон обнаружил, что коэффициенты попарной надежности (взвешенная каппа) обычно были «существенными» или «почти идеальными», но также могли быть чрезвычайно низкими [45]. Поэтому он рекомендовал, чтобы надежность была подтверждена, а не предполагалась перед использованием MMT в клинических или исследовательских условиях.Субъективность сопротивления тестеров [46] и различия в силе тестеров [47], вероятно, способствуют ограничению надежности, особенно среди более высоких баллов. Несмотря на проблемы с использованием составных оценок, их надежность, как правило, лучше, чем у оценок отдельных мышечных действий [8].

Достоверность MMT подтверждается сообщениями о значительной корреляции между оценками MMT и измерениями, полученными с помощью динамометрии. Например, Боханнон сообщил о значительной криволинейной зависимости между силой разгибания колена, измеренной с помощью ММТ и ручной динамометрии в условиях неотложной реабилитации (R = 0.887) [40] и между силой захвата, измеренной методом MMT, и динамометрией захвата руки в домашних условиях (R = 0,840 и 0,934) [48]. Валидность MMT также подтверждается значительной корреляцией между оценками MMT и показателями функциональных нагрузок, таких как положение сидя и стоя и походка [18, 49]. Несмотря на эти корреляции, MMT имеет ограниченную чувствительность в качестве меры мышечной силы, особенно среди людей, сила которых не особенно ослаблена [50, 51].

Информация о чувствительности и интерпретируемости результатов мануального тестирования мышц, к сожалению, отсутствует.Типичная статистика отзывчивости (например, минимальное обнаруживаемое изменение) не применяется к баллам MMT, полученным для конкретных мышечных действий, поскольку баллы имеют порядковый характер. Тем не менее, исследования, посвященные пациентам с травмами спинного мозга, ясно показали, что ММТ может определять увеличение силы в течение недель или месяцев после травмы. Mange et al., Например, показали, что в «зоне частичной сохранности» 100% пациентов выздоровели на 1 степень MMT в среднем за 0,5 или 1 месяц после травмы, а 86% или более пациентов выздоровели на 2 степени MMT в пределах среды. срок 3 месяца [52].Ясно, что эта реакция не относится к пациентам с оценкой 5/5, у которых значительное увеличение или уменьшение силы не сопровождается изменением оценки MMT. Нет доступной информации, помогающей интерпретировать результаты MMT. Оба Kendall et al. [35], а также Дэниелс и Уортингем [36] рекомендовали потенциальным экзаменаторам тестировать множество людей, чтобы получить ощущение нормальности, но ни один из них не предлагает нормальные оценки для конкретных действий нормальных людей.

2.2. Полевые испытания

В данном случае полевые испытания относятся к испытаниям, в которых масса тела используется в качестве сопротивления, а время или повторения — в качестве основных средств количественной оценки результатов.Хотя многие такие тесты описаны в литературе, ниже будут рассмотрены только тесты «сидячее положение» (STS) и «подъем пятки» (HR).

2.2.1. Тесты сидя-стоячий

Тест STS предназначен для определения силы нижних конечностей. Тест, который обычно включает стул без подлокотников стандартной высоты, включает в себя либо документирование времени, необходимого для выполнения заданного количества повторений (обычно 5), либо подсчет количества повторений, выполненных за период времени (обычно 30 секунд).В любом случае пациенты должны начать сидеть на стуле вперед, поставив ступни на пол. Они должны полностью встать и сесть как можно крепче, при этом их верхние конечности скрещены на груди. Повторения следует считать тестером вслух.

STS с 5 повторениями использовался в качестве компонента короткой батареи физических характеристик [53] или в качестве автономного теста в сотнях исследований. Отсчет времени начинается либо по команде «вперед», либо когда начинается движение, и заканчивается, когда достигается пятая вставка или пациент садится после пятой вставки [54].Надежность повторного тестирования 5-ти повторного теста STS была оценена в 10 исследованиях и составила 0,81 [55]. Хотя результативность теста STS с 5 повторениями коррелирует с двигательным контролем, балансом и ощущениями, его достоверность в качестве меры силы мышц нижних конечностей подтверждается его большей корреляцией с силой разгибания колена [56]. Дальнейшая поддержка достоверности теста STS с 5 повторениями обеспечивается высокой корреляцией между характеристиками теста и тестами на скорость бега и бега по времени [57].Более того, результаты теста различаются между людьми с (16,4 секунды) и без (13,4 секунды) вестибулярными расстройствами [58], а также между будущими рецидивирующими и неповторяющимися падениями (точка отсечения 15,0 секунд) [59]. Чувствительность теста STS с 5 повторениями была охарактеризована с использованием минимального обнаруживаемого изменения со значениями в диапазоне от 2,5 секунд [60] до 3,1 секунды [61], а также с минимальной клинически важной разницей в 2,3 секунды для пациентов с вестибулярными расстройствами [62 ] и 1.7 секунд для пациентов с хронической обструктивной болезнью легких [63]. Боханнон сообщил о нормативных значениях теста для пожилых людей, основанных на метаанализе [63]. Он предположил, что время, превышающее 11,4, 12,6 и 14,8 секунды, может считаться ненормальным для детей в возрасте от 60 до 69, от 70 до 79 и от 80 до 89 лет соответственно [54].

30-секундный тест STS является составной частью фитнес-теста для пожилых людей. Он включает в себя подсчет количества повторений СТС, выполненных за 30 секунд. Испытуемым, прошедшим более чем половину пути за 30 секунд, засчитывается завершение последнего повторения [64].По результатам теста была отмечена надежность от хорошей до отличной. Джонс и др. сообщили о коэффициентах надежности 0,84 и 0,92 для пожилых мужчин и женщин, прошедших повторное тестирование через 2–5 дней после исходного теста [65]. Alfonso-Rosa et al. по оценке, коэффициент надежности повторного тестирования в течение 1-недельного периода составил 0,92 для пожилых людей с диабетом 2 типа [66]. Для пациентов с остеоартритом тазобедренного сустава Wright et al. нашли коэффициент межэкспертной надежности 0,81. [67]. Достоверность теста подтверждается его корреляцией с силой «жима ногами» (0.78 для мужчин и 0,71 для женщин) [65]. Его правомерность также подтверждается большим количеством повторений, выполняемых более молодыми и активными пожилыми людьми [65, 67]. Отзывчивость 30-секундного теста STS подтверждается описанием его минимального обнаруживаемого изменения — 3 повтора для пациентов с болезнью Паркинсона [68] и 3,3 повтора для пациентов с диабетом 2 типа [66] и минимальная клинически важная разница в 2,0-2,6 повтора. [67]. Рикли и Джонс предоставили обширные нормативные данные для интерпретации результатов мужчин и женщин в пределах 5-летнего возраста по 30-секундному тесту STS [64].Macfarlane et al. дополнили эти данные информацией, полученной от пожилых гонконгских китайцев [69].

2.2.2. Тест подъема пятки

Тест ЧСС предназначен для характеристики силы подошвенно-сгибательных мышц голеностопного сустава [70]. Тест лучше всего проводить, когда испытуемые стоят лицом к стене, слегка опираясь руками о стену для равновесия. Некоторые протоколы требуют, чтобы испытуемые стояли на клине [71]. Тестируемые люди сначала проводят максимальную двустороннюю ЧСС, чтобы помочь установить диапазон теста.Затем они выполняют односторонние ЧСС с частотой 1 раз в секунду, не нагружая другую нижнюю конечность. Для контроля скорости можно использовать метроном. Каждую полную ЧСС следует считать вслух. Необходимо следить за тем, чтобы колено тестируемой нижней конечности оставалось полностью выпрямленным. Оценка теста следующая: 0 = отсутствие признаков сокращения, 1 = свидетельство сокращения, но отсутствие движения, 2 = частичный диапазон движений, 3 = полный диапазон движений (1-9 раз), 4 = полный диапазон движений (10-19) раз, и 5 = полный диапазон движений (20 или более раз.Тем не менее, фактическое количество HR дает более точное представление о силе подошвенных сгибателей голеностопного сустава.

Сообщалось о высоких коэффициентах надежности повторного тестирования при проведении теста здоровыми взрослыми (0,93–0,96) [71, 72], пациентами с сердечной недостаточностью (0,93–0,94) [71] и пациентами, находящимися на гемодиализе (0,94–0,94). 0.97) [73]. Достоверность теста ЧСС подтверждается значительной взаимосвязью между результатами теста и скоростью походки и использованием вспомогательного устройства во время походки [74].Дальнейшие доказательства валидности теста предоставлены исследованиями, показывающими, что выполненных повторений больше у молодых людей, чем у пожилых [75], и у контрольной группы, чем у пациентов с сердечной недостаточностью [71] или венозной недостаточностью [76]. Отзывчивость теста ЧСС может быть получена из данных нескольких исследований. Данные, представленные Hébert-Losier et al. для здоровых взрослых дает минимальное обнаруживаемое изменение (95%) в 6 HRs [72]. Данные предоставлены Segura-Orti et al. демонстрирует минимальное обнаруживаемое изменение (95%), равное 4.4 пульса справа и 6,1 пульса слева [73]. Нормативные значения были предложены несколькими авторами. Лансфорд и Перри рекомендовали 25 повторений в качестве стандарта для нормы после того, как набрали в среднем 27,9 повторений более чем 200 взрослыми мужчинами и женщинами (от 20 до 59 лет) [70]. Свантессон и др. наблюдали аналогичное среднее количество HR (n = 25) у 10 здоровых женщин (в среднем 24 года) [77]. Другие сообщили о более высоких (в среднем 32,1 -33,8) [72] или более низких (в среднем 2,7 -22,1) [75] нормативных значениях. Ян и др. рекомендовал интерпретировать результаты на основе возраста и пола и представить стратифицированные нормативные значения, а также пояснительные уравнения регрессии [75].

2.3. Ручная динамометрия

Ручная динамометрия (HHD) — это процедура, с помощью которой динамометр, удерживаемый в руке тестировщика, прикладывается к телу испытуемого. Все испытания должны проводиться с уменьшением / устранением или корректировкой силы тяжести (рассуждения объяснены ранее). Испытуемый прикладывает возрастающую (нарастающую) силу к динамометру в течение нескольких секунд, в то время как испытатель удерживает динамометр устойчиво к усилию испытуемого.Таким образом, выполняется изометрический тест сборки. Боханнон подробно описал процедуры тестирования HHD для многочисленных мышечных действий [78–80]. Настоятельно рекомендуется соблюдение этих процедур.

Были исследованы как тест-ретест [81], так и межэкспертная надежность [82] измерений, полученных с помощью HHD. Обзоры исследований показывают, что приемлемая надежность возможна, но нельзя предполагать. Как и в случае с MMT, проблема заключается в недостаточной силе тестировщика по сравнению с испытуемым.Wikholm et al. Это ясно продемонстрировано тем, что у слабого, умеренно сильного и сильного тестировщика используется HHD для проверки силы слабого (внешнее вращение плеча), умеренно сильного (сгибание в локтевом суставе) и сильного (разгибание колена) мышц [83]. Коэффициенты надежности тестеров составили 0,93 для плеча, 0,78 для локтя и 0,23 для колена. Использование ремня для стабилизации динамометра может существенно повысить надежность измерений, полученных при более сильных мышечных движениях (например,г., разгибание колена и отведение бедра) [84, 85].

Достоверность измерений, полученных с помощью HHD, зависит, как и надежность измерений, от тестера, имеющего достаточную прочность, чтобы устойчиво выдерживать усилия испытуемого. Без такой силы максимальная сила, которую может измерить испытатель, ограничена его или ее собственной силой [86]. Несмотря на вышесказанное, достоверные измерения мышечной силы можно получить с помощью HHD. Было показано, что измерения, полученные с помощью портативного устройства, значительно коррелируют с измерениями, полученными с помощью изокинетических динамометров [87, 88], а также с характеристиками функциональной активности, такой как STS [18], походка [89] и подъем по лестнице [90]. ].Измерения, полученные с помощью ручных динамометров, также показали различие между известными группами (например, здоровые взрослые и пациенты с инсультом) [91] и известными состояниями (например, перелом на стороне или стороне без перелома у пациентов с переломом бедра) [92].

Свидетельства чувствительности измерений, полученных с помощью HHD, примечательны, по крайней мере, для разгибания колена. В систематическом обзоре 5 исследований Боханнон сообщил о минимально обнаруживаемых изменениях, которые варьировались от 7,6 до 92,1 Ньютона [81].В более позднем исследовании он оценил минимальные обнаруживаемые изменения в 46,0 и 57,1 ньютон для пациентов, лечившихся на дому, и в 78,6 и 79,0 ньютон для пациентов, проходящих курс неотложной реабилитации [93]. Хотя формального определения минимальной клинически важной разницы для ручной динамометрии не было описано, отчет Bohannon предоставляет соответствующую информацию [94]. В докладе основное внимание уделялось взрослым, участвующим в стационарном режиме реабилитации, которые изначально зависели при вставании со стула.Пациенты, которые перешли к независимости в STS в течение курса реабилитации, продемонстрировали 43% увеличение комбинированной силы разгибания колена, тогда как пациенты, которые остались зависимыми в STS, продемонстрировали снижение комбинированной силы разгибания колена на 3%.

Нормативные справочные значения доступны для интерпретации измерений силы мышц, полученных с помощью HHD. Два описательных исследования были первыми, кто предоставил такие значения для множественных действий взрослых. Они использовали практически идентичные процедуры, но разные динамометры [78, 79].Другие с тех пор опубликовали нормативные значения для детей и взрослых [95, 96], а также для разгибания колен [97] и ротации плеч [98].

2.4. Динамометрия с захватом руки

Динамометрия с захватом руки, в отличие от HHD (описанной ранее), представляет собой процедуру, при которой динамометр используется для измерения силы захвата испытуемого. Эта процедура широко используется не только как показатель силы самого захвата, но и как показатель общей силы. Хотя есть некоторые разногласия относительно использования силы хвата для характеристики общей силы [99, 100], ее предполагаемое значение как признак общей слабости способствовало ее продолжающемуся использованию для выявления слабости [101], саркопении [102] и недоедание [103].Сила захвата была описана как жизненно важный показатель [104] и рекомендована для рутинного использования при оценке пожилых людей, госпитализированных [105].

Существует множество протоколов для измерения силы захвата, но они предложены Робертсом и др. вероятно, является наиболее полным и основанным на исследованиях [106]. Они предложили использовать откалиброванный динамометр Jamar с ручкой во втором положении ручки, при этом испытуемый сидит с предплечьем и запястьем в нейтральном положении и опирается на подлокотник, локоть согнут на 90 градусов, а плечо отведено на 0 градусов и сгибание.

Надежность захвата при повторных испытаниях хорошо известна. Боханнон систематически рассмотрел эту тему и обнаружил, что для пожилых людей коэффициент надежности колеблется от 0,41 до 1,00, но что в более чем 90% исследований коэффициент составлял не менее 0,80 [107]. Надежность повторных тестов от хорошей до отличной была также обнаружена у пациентов с инсультом [108] и пациентов, перенесших трансплантацию легких [109].

Была продемонстрирована конвергентная достоверность измеренной на динамометре силы захвата с силой захвата, проверенной вручную мышцами [51], и силой, указанной пациентом в верхней конечности [110].Сила захвата, измеренная с помощью динамометра, также коррелирует с общей силой и функцией верхней конечности у пациентов с инсультом [48, 108] и другими заболеваниями. Слабая сила захвата имеет прогностическую ценность для многих неблагоприятных исходов, включая смертность, послеоперационные осложнения, продолжительность пребывания в больнице, условия выписки, повторную госпитализацию, переломы и физическое функционирование [104, 111]. Чувствительность силы захвата руки, измеренная с помощью динамометра, была описана с использованием минимального обнаруживаемого изменения и минимальной клинически важной разницы.Значения минимального обнаруживаемого изменения для 3 различных диагностических групп колеблются от 2,7 до 5,2 кг [61, 107, 108]. Минимальные клинически важные различия, выявленные в недавнем систематическом обзоре, варьировались от 0,04 до 6,5 кг, но значение 6,5 кг, вероятно, является наиболее достоверным статистически [112].

Нормативных данных по динамометрии силы сцепления достаточно. Некоторые нормы суммируются правой и левой рукой. Остальные нормы представлены доминирующей и недоминантной рукой. В любом случае нормы обычно представлены в виде сводной статистики для конкретных слоев (например,g., пол, сторона и возрастная группа), но также могут быть представлены с использованием уравнений регрессии. Возможно, наиболее подробные нормы получены от более чем 100 000 взрослых Leong et al. [113]. Эти нормы также стратифицированы по географическому положению. Еще один хороший источник норм — это нормы, полученные в результате метаанализа Боханнона и др. [114, 115].

3. Обсуждение

Тестирование мышечной силы является обычным компонентом физического обследования пациентов. Здесь дается определение мышечной силы и разъясняется ее важность.Определены факторы, которые необходимо учитывать при всех испытаниях на прочность. Были описаны варианты практических испытаний на прочность, а также их клинические свойства. У каждого варианта есть свои сильные стороны и ограничения. MMT не требует оборудования, но зависит от мнения и силы тестировщика; ему не хватает чувствительности (особенно в старших классах) и не хватает нормативных ценностей. Полевые испытания функциональны и обладают хорошими клиническими характеристиками, но они не могут быть выполнены пациентами с крайней слабостью.HHD обеспечивает объективные измерения силы, но, как и MMT, на нее может влиять сила тестера. Для некоторых стоимость ручных динамометров может быть непомерно высокой. Динамометрия захвата руки обладает выдающимися клиническими характеристиками, но ограничивается измерением силы захвата, которая может быть или не быть адекватной в качестве индикатора общей силы. Следовательно, наличие квалифицированных экзаменаторов, инструментов и специфика исследуемых патологий будет способствовать принятию решений, касающихся процедур, выбранных для силовых испытаний.В любом случае перед использованием описанных здесь процедур потребуются стандартизированные процедуры и систематическое обучение.

Конфликт интересов

Автор заявляет, что у него нет конфликта интересов.

Незаменимый биомаркер для пожилых людей

Clin Interv Aging. 2019; 14: 1681–1691.

Ричард Боханнон

¹ Отделение физиотерапии, Университет Кэмпбелла, Лиллингтон, Северная Каролина, США

¹ Отделение физиотерапии, Университет Кэмпбелла, Лиллингтон, Северная Каролина, США

Для переписки: Ричард Боханнон Отделение Физическая терапия, Университет Кэмпбелла, 4150 США 421 Юг, Лиллингтон, Северная Каролина, 27546, США, телефон: +1910-814-4098, факс: факс +1910 814-4951, электронная почта bohannon @ campbell.edu

Поступило 20.08.2019; Принято 13 сентября 2019 г.

Эта работа опубликована и лицензирована Dove Medical Press Limited. Полные условия этой лицензии доступны по адресу https://www.dovepress.com/terms.php и включают лицензию Creative Commons Attribution — Non Commercial (unported, v3.0) License (http://creativecommons.org/licenses/). автор: NC / 3.0 /). Получая доступ к работе, вы тем самым принимаете Условия. Некоммерческое использование работы разрешено без какого-либо дополнительного разрешения Dove Medical Press Limited при условии надлежащей атрибуции работы.Для получения разрешения на коммерческое использование этой работы см. Параграфы 4.2 и 5 наших Условий (https://www.dovepress.com/terms.php). Эта статья цитировалась в других статьях PMC.

Abstract

Сила захвата была предложена в качестве биомаркера. В поддержку этого предположения представлены доказательства, показывающие, что сила захвата в значительной степени согласована в качестве объяснения одновременной общей силы, функции верхних конечностей, минеральной плотности костей, переломов, падений, недоедания, когнитивных нарушений, депрессии, проблем со сном, диабета, мультиморбидности и качество жизни.Также представлены данные для прогнозирующей связи между силой захвата и смертностью от всех причин и болезней, будущей функцией, минеральной плотностью костей, переломами, когнитивными способностями и депрессией, а также проблемами, связанными с госпитализацией. Следовательно, рутинное использование силы захвата можно рекомендовать как самостоятельное измерение или как компонент небольшой группы измерений для выявления пожилых людей с риском плохого состояния здоровья.

Ключевые слова: биомаркер, мышечная сила, результаты для здоровья, эпидемиология, смертность, реабилитация, старение

Введение

Биомаркеры — это медицинские признаки на уровне патологии, функции или структуры тела или активности / участия, которые обеспечивают объективное указание медицинского статуса. ^{1 , 2} Сила захвата, мера функции тела, была предложена в качестве биомаркера старения. ³ Таким образом, его ценность как объяснения текущего состояния и предсказателя будущих результатов широко исследовалась и анализировалась. ^{4 , 5} Цель этого повествовательного обзора — предоставить обновленный, тщательный и сбалансированный синопсис исследований, посвященных силе хвата как биомаркеру текущего и будущего состояния здоровья.

Сила захвата как биомаркер текущего состояния

Использование силы захвата в качестве биомаркера текущего состояния здоровья наиболее прямо подтверждается исследованиями, показывающими поперечную связь между силой захвата и силой других мышечных действий как здоровых людей, так и взрослые с патологией. ^{6 — 9} Основываясь на этом исследовании и практичности динамометрии с захватом руки, измерение силы захвата было широко принято в качестве единственного показателя общей силы.Несмотря на это принятие, клиницисты и ученые должны с осторожностью использовать силу хвата в качестве показателя общей силы, поскольку есть доказательства того, что сила хвата не всегда может отражать общую силу ¹⁰ и может обеспечить лучший показатель общей силы при использовании в в сочетании с показателем силы нижних конечностей. ¹¹

В любом случае сила захвата связана одновременно с другими показателями, кроме силы различных мышечных движений.Основными из таких мер являются действия ² , затрагивающие верхние конечности, частью которых являются руки. Исследования Ванга и Чена подтверждают это заявление. ¹² Они определили пороговые значения силы захвата, необходимые пожилым людям (18,5 кг для женщин, 28,5 кг для мужчин) для выполнения тяжелых задач (например, подъема или переноски предметов весом 11 кг). Гирей и Акьез обнаружили, что сила хвата у женщин с постмастэктомическим отеком имела низкую и умеренную, но значимую корреляцию (r = -0,32 и -0.51) с самооценкой функции верхней конечности в соответствии с анкетой DASH. ¹³ Низкая, но значимая корреляция (r = -0,32) между силой хвата и показателями DASH также была обнаружена у пациентов, обследованных через месяц после кардиохирургии. ¹⁴ Сандерленд и др. Продемонстрировали высокую корреляцию между силой захвата и производительностью в тесте рук Френча (r = 0,91), оценке мотоклуба (r = 0,86) и тесте привязки (r = 0,79) у пациентов с инсультом. ¹⁵

Хотя сила захвата не требуется напрямую для выполнения функциональных действий, таких как походка, она позволяет различать пожилых людей на основе их мобильности. Форрест и др. Отметили значительно более низкую силу хвата у пожилых американцев, которые сообщали о физических ограничениях, в том числе стоянии со стула, ходьбе, подъеме по ступенькам и «выходе». ¹⁶ Zhang et al. Продемонстрировали значительную, хотя и низкую (r = 0,36) взаимосвязь между силой хвата и пройденным расстоянием во время теста 6-минутной ходьбы. ¹⁷ Определены конкретные пороговые значения силы хвата, которые определяют слабых пожилых людей, у которых могут быть ограничения при ходьбе. В 6 исследованиях, показывающих, что ходьба медленная (<0,80 м / с), пороговые значения силы хвата для мужчин варьировались от 23,2 кг до 39,0 кг. У женщин они варьировались от 15,9 кг до 22,0 кг. ^{18 — 23} Саллинен обнаружил, что пороговые значения 37,0 кг для мужчин и 21,0 кг для женщин определяют пожилых людей, которым трудно ходить на 0,5 км или подниматься по лестнице. ²⁴

Поскольку натяжение мышц на кости оказывает на них трофический эффект, неудивительно, что сила мышц связана с минеральной плотностью костей. Что примечательно, так это последовательная демонстрация в разных культурах взаимосвязи между силой захвата и минеральной плотностью кости / остеопорозом на разных участках — не все связаны с костями, прикрепленными к мышцам, участвующим в захвате рукой (например, пяточная кость, позвоночник и бедро. — ³³ Следует отметить, что сила является лучшим объяснением минеральной плотности костной ткани / остеопороза, чем мышечная масса. ^{26 , 33}

Связь между силой захвата и остеопорозом потенциально связана с одновременной ассоциацией силы захвата с минеральной плотностью кости / остеопорозом. В систематическом обзоре Denk et al. Обнаружили, что все 11 включенных исследований подтвердили взаимосвязь между снижением силы сжатия руки и частотой переломов бедра. ³⁴ Точно так же Ким и др. Обнаружили, что сила захвата кистью вместе с минеральной плотностью кости связаны с повышенным риском хрупких переломов. ²⁷ Конечно, основная причина переломов — это падения. Следовательно, можно ожидать демонстрации связи между силой хвата и падениями. Ян и др. Сообщили о такой связи, в частности, они отметили среднюю силу захвата 17,6 кг в группе, которая недавно упала, по сравнению с 20,7 кг в группе, которая не упала. ³⁵ Ван Анкум и др. Определили, что более низкая сила хвата наблюдалась у мужчин (но не у женщин) с падениями до госпитализации. ³⁶

Сила захвата была изучена как потенциальный биомаркер недостаточности питания среди различных групп пациентов — с разными результатами.Изучая выборку пожилых китайских пациентов, прошедших тестирование при поступлении в больницу, Чжан и др. Отметили, что у пациентов с более низкой силой хвата был повышенный риск недоедания, измеренный с помощью Скрининга пищевых рисков и субъективной глобальной оценки. ³⁷ Для скрининга риска, связанного с питанием, лучшие пороговые значения составляли 27,5 кг для мужчин 65–74 лет, 21,0 кг для мужчин 75–90 лет, 17,0 кг для женщин 65–74 лет и 14,6 кг для женщин 75–90 лет. . Для субъективной глобальной оценки оптимальными точками отсечения были 24.9 кг для мужчин 65–74 лет, 20,8 кг для мужчин 75–90 лет, 15,2 кг для женщин 65–74 лет и 13,5 кг для женщин 75–90 лет. Среди пациентов, находящихся на поддерживающем гемодиализе, Силва и др. Обнаружили низкую, но значимую обратную корреляцию (r _s = -0,38 [мужчины] и -0,36 [женщины]) между силой захвата и оценкой недостаточности питания – воспаления. ³⁸ Корреляция присутствовала независимо от расы, диабетического статуса, возраста и пола. Они подсчитали, что точки отсечки силы хвата составили 28,3 кг для мужчин и 23,4 кг для женщин.Озорио и др. Классифицировали пациентов с раком желудочно-кишечного тракта на 4 уровня кахексии. ³⁹ Пациенты с наибольшей степенью кахексии (рефрактерность) имели наименьшую силу захвата. Они сообщили, что наиболее точный предел силы захвата для рефрактерной кахексии составил 19,3 кг для мужчин и 14,7 кг для женщин. Бирнс и др., Изучавшие пожилых людей, госпитализированных в отделения общей хирургии, пришли к выводу, что сила захвата «не подходит для обследования пожилых стационарных пациентов на недоедание». ⁴⁰ Обнаружив значительную связь между силой хвата и статусом питания, МакНихолл описал силу хвата как «имеющую плохую ценность в качестве единственного индикатора питания». ⁴¹ Поскольку больше пациентов, которых они тестировали, выполнили оценку силы хвата (92%), чем оценку ходьбы на 5 метров (43%), они пришли к выводу, что сила хвата «является более полезным функциональным показателем», чем тест 5 метровой ходьбы.

Слабость — это обычно наблюдаемое поражение нижних конечностей у людей с диабетом, причем слабость усиливается при невропатии. ⁴² Некоторые исследования, однако, также демонстрируют ограниченную силу захвата у людей с диабетом ^{43 — 45} или предиабетом. ⁴⁶ В нескольких исследованиях также было показано, что эта сила обратно пропорциональна показателям контроля глюкозы, таким как уровень глюкозы натощак, HBA1c и гипергликемия ^{43 — 45} и системному воспалению. ⁴³ Сила захвата также связана с мультиморбидностью, независимо от того, является ли диабет компонентом заболеваемости; ^{47 — 50} по мере увеличения числа сопутствующих заболеваний сила хвата уменьшается.

До этого момента были рассмотрены отношения между силой хвата и переменными физической природы.Однако значительные исследования отмечают ковариацию силы хвата с когнитивными функциями, депрессией и сном. В недавнем систематическом обзоре, посвященном взаимосвязи между силой захвата и когнитивной функцией у пожилых людей, Кобаяши-Куя и др. Сообщили, что 6 из 7 исследований документально подтвердили значительную взаимосвязь. ⁵¹ Vancampfort et al. Недавно сообщили, что у людей среднего и пожилого возраста слабая сила хвата была связана с повышенным риском умеренных когнитивных нарушений. ⁵² Другие показали корреляцию между силой захвата и оценками краткого обследования психического состояния гериатрических пациентов, ⁵³ скоростью обработки информации и исполнительными функциями пациентов, посещающих клинику памяти, ⁵⁴ Задача Струпа и 6 пунктов когнитивных нарушений. Результаты тестов физически активных взрослых, ⁵⁵ зрительная память и время реакции пациентов с шизофренией, ⁵⁶ и результаты теста беглости речи животных и теста замены цифровых символов выживших после рака. ⁵⁷ Связь между силой хвата и депрессией была продемонстрирована среди жителей 6 стран с низким и средним уровнем дохода ⁵⁸ , а также Бразилии ⁵⁹ и Кореи. ⁶⁰ Используя границу менее 30 кг для мужчин и 20 кг для женщин для слабого хвата, Эшдаун-Фрэнкс и др. Обнаружили распространенность депрессии 8,8% среди взрослых, классифицированных как слабые, по сравнению с 3,8% среди взрослых, не классифицированных как слабые. ⁵⁸ Кью-Ман и др. Определили на выборке пожилых людей, что корреляция между силой хвата и депрессией была ниже у пожилых людей с более высоким семейным доходом. ⁶¹ Возможно, высокий доход австралийцев объясняет, почему Гопинатх и др. Не обнаружили, что их сила захвата связана с депрессией. ⁶² Более сильное нарушение сна, ⁶³ более низкое качество сна, ^{64 , 65} и большая продолжительность сна ⁶⁶ , как было показано, связаны с меньшей силой захвата.

Наконец, было показано, что сила хвата одновременно связана с качеством жизни, и эта переменная не ограничивается конкретно физической или психической сферами.Эти взаимосвязи были задокументированы с использованием общих показателей качества жизни пациентов с заболеванием печени, ⁶⁷ и конкретных показателей качества жизни пациентов с онкологическими заболеваниями, ⁶⁸ хронической обструктивной болезни легких, ^{69 , 70} или операция по поводу стеноза позвоночного канала. ⁷¹

Сила хвата как биомаркер будущих результатов

Сила хвата является предиктором многих будущих результатов. Смертность, вероятно, является наиболее широко изучаемым исходом: исследования были опубликованы еще в 1980-х годах. ⁷² и по крайней мере 3 метаанализа, подтверждающих связь слабой силы хвата со смертностью от всех причин в общей популяции.В одном из этих метаанализов Райк и др. Обобщили 22 статьи, посвященные смертности. Их объединенный коэффициент риска смертности для категориальных переменных составил 1,79. ⁷³ В более позднем метаанализе Wu et al объединили результаты 40 исследований, посвященных смертности от всех причин. ⁷⁴ Они рассчитали суммарный коэффициент опасности 1,16) на 5 кг снижения силы захвата. В еще более недавнем метаанализе Гарсия-Эрмоса и др. Объединили результаты 33 исследований, посвященных смертности от всех причин. ⁷⁵ Они определили объединенное отношение рисков для снижения риска смертности для более высоких и более низких уровней силы хвата, равное 0,69. Помимо этих метаанализов, несколько недавних крупномасштабных исследований еще больше подтвердили ценность силы захвата как предиктора смертности среди населения, проживающего в общинах. Все эти исследования включали более 1000 участников из каждой из нескольких конкретных стран или регионов: Японии; ⁷⁶ Россия; ⁷⁷ Дания, ⁷⁷ Великобритания, ^{77 — 79} Корея, ⁸⁰ Норвегия, ⁸¹ США, ^{82 , 83} Нидерланды, ⁸⁴ Швейцария, ⁸⁵ Западная Европа, ⁸⁶ и Тайвань. ⁸⁷ В последнем из этих исследований «недоедание синергетически увеличивает риск смерти» в сочетании с низкой силой хвата. ⁸⁷

Сила захвата также используется в качестве предиктора заболевания и смертности от него, при этом большая часть литературы посвящена сердечно-сосудистым заболеваниям и раку. Ву и др. В резюме 12 исследований определили, что снижение силы хвата на 5 кг было связано с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний (общий коэффициент риска 5.98). ⁷⁴ Другие исследования, не включенные в их обзор, предоставляют дополнительную квалифицированную поддержку для измерения силы хвата. Прасицирифон и Потисири обнаружили, что сила хвата является важным показателем смертности от сердечно-сосудистых заболеваний у мужчин и женщин, а изменение силы хвата — нет. ⁸⁶ Yates et al. Определили, что сила хвата была связана со смертностью от сердечно-сосудистых заболеваний, но только у мужчин (отношение рисков: 1,38). ⁸⁸ Gubelman et al. Отметили значительную связь низкой силы хвата и сердечно-сосудистых событий, но разница была аннулирована после учета исходного сердечно-сосудистого риска. ⁸⁵ Уитни и Петерсон, которые измерили абсолютную силу хвата, а также силу хвата, нормализованную по массе тела и индексу массы тела, обнаружили, что только два последних показателя зависят от цереброваскулярных событий. ⁸² Пожалуй, наиболее показательными в отношении взаимосвязи силы хвата и смертности от сердечно-сосудистых заболеваний являются результаты, представленные Леонгом и др. ⁸⁹ . Они определили, что сила хвата является более сильным предиктором смертности от сердечно-сосудистых заболеваний (отношение рисков 1.17), чем систолическое артериальное давление. Они также обнаружили, что сила захвата связана со смертностью от всех причин (отношение рисков 1,16), инфарктом миокарда (отношение рисков 1,07) и инсультом (отношение рисков 1,09).

Что касается смертности от рака, значение силы хвата как прогностического биомаркера является неопределенным. Основываясь на метаанализе 7 исследований, Гарсия-Эрмосо и др. Рассчитали коэффициент риска 0,97 и предположили, что «более высокий уровень мышечной силы статистически не связан с более низким риском смертности от рака». ⁹⁰ Wu et al пришли к аналогичному выводу после метаанализа 10 исследований (отношение рисков 1,10). ⁷⁴ В недавно опубликованном исследовании более 500 000 взрослых, не включенных в эти мета-анализы, Селис-Моралес и др. Обнаружили связь между более низкой силой захвата и смертностью от рака (всех причин, колоректального, легкого и молочной железы). ⁹¹ Их результаты не распространялись на рак простаты. Для людей, которые уже болеют раком, существуют противоречивые доказательства того, что низкая сила хвата является предиктором смертности.Для пожилых пациентов с раком Pamoukdjian et al и Versteeg et al показали, что более высокая сила хвата связана с более длительным сроком жизни. ^{92 , 93} Чен и др. Продемонстрировали значительную разницу (p = 0,016) в 6-месячной смертности пациентов с силой хвата <25 кг по сравнению с нормальной силой хвата, перенесших эзофагэктомию по поводу рака пищевода. ⁹⁴ Puts et al, с другой стороны, не обнаружили значительной взаимосвязи между силой захвата и смертностью у больных раком. ⁹⁵ Однако, в отличие от Верстега и др., Путс и др. Обнаружили связь между силой захвата и токсичностью лечения.

Помимо изучения силы хвата как потенциального предиктора смертности от сердечно-сосудистых заболеваний и рака, исследователи также показали ценность силы хвата как предиктора смертности при других патологиях. Эти патологии включают, но не ограничиваются ими, ревматоидный артрит у женщин (относительный риск 3,0), ⁹⁶ диабет 2 типа у мужчин (отношение рисков 0.90), ⁹⁷ пневмония (отношение шансов 0,97), ⁹⁸ почечная недостаточность (1,76 и 1,81), ⁹⁹ и хроническая обструктивная болезнь легких (отношение рисков 1,80). ¹⁰⁰ Для пациентов с хронической обструктивной болезнью легких Mohamed-Hussein и др. Отметили значительную разницу в средней силе захвата между умершими пациентами, поступившими в реанимацию (5,7 кг) и выжившими (14,5 кг). ¹⁰¹

Поскольку сила захвата объясняет функцию в поперечном сечении, она также предсказывает будущую функцию и изменения функции с течением времени.Более 10 лет назад Боханнон опубликовал систематический обзор, в который он включил результаты 9 исследований, изучающих значение силы хвата как предиктора будущей функции. ⁴ Исследования включали выборки здоровых людей, не имеющих инвалидности, инвалидов и больных среднего и пожилого возраста, функция которых измерялась в среднем через 10–25 лет после их исходной силы хвата. Для когорты, соблюдающей в среднем 10 дней, сила сжатия с обеих сторон была значительно меньше у пациентов, у которых функционально снизилось во время госпитализации. ¹⁰² В когорте, прошедшей 25 лет наблюдения, люди с самой низкой исходной силой захвата значительно чаще ходили со скоростью ≤0,4 м / с (отношение шансов 2,77), не могли подняться со стула (отношение шансов 2,73), поднимали 4,5 кг (отношение шансов 1,94), выполнение тяжелой работы по дому (отношение шансов 1,69), одевание (отношение шансов 2,43) и купание (отношение шансов 2,06), но не ходьба 0,8 км (отношение шансов 1,25), ходьба на 10 шагов (отношение шансов 1,28) ), еды (отношение шансов 2,33) или туалета (отношение шансов 1,96). ¹⁰³ Более поздние исследования подтвердили значение силы хвата как предиктора функции.Доддс и др. Обнаружили, что сила захвата британской когорты, измеренная в «среднем возрасте», позволяет предсказать их подвижность и / или инвалидность по уходу за собой в раннем возрасте (отношение шансов 1,84). ¹⁰⁴ Значение силы захвата в качестве предиктора было примерно эквивалентно скорости движения из положения сидя и стоя и времени в одноногой стойке (с закрытыми глазами) и добавлялось к прогнозирующей способности, обеспечиваемой хроническими состояниями и поведенческими факторами риска. МакГрат и др. Определили, что высокая базовая сила хвата снижает вероятность развития инвалидности в повседневной деятельности (отношение шансов 0.95) и инструментальная деятельность в повседневной жизни (отношение шансов 0,92) среди пожилых американцев мексиканского происхождения. ¹⁰⁵ Было показано, что у пациентов с особыми проблемами сила захвата также является прогностической функцией. Например, Ди Монако и др. Документально подтвердили, что у женщин с переломом бедра сила захвата, измеренная до реабилитации, слабо, но достоверно (p = 0,001) коррелировала с показателями индекса Бартеля в конце стационарной реабилитации (r _{частичный} = 0,25) и через 6 месяцев наблюдения (r _{частичное} = 0.28). ¹⁰⁶ Hashimoto и др. Продемонстрировали, что предоперационная сила захвата была значительно выше (p = 0,001) у пациентов, которые использовали схему «шаг за шагом», а не «шаг за шагом» для преодоления лестницы через год после тотального эндопротезирования коленного сустава. ¹⁰⁷ Между прочим, они также обнаружили, что предоперационная сила захвата лучше, чем предоперационная сила разгибания колена для прогнозирования модели, используемой для преодоления лестницы. Два исследования описали взаимосвязь между силой хвата при поступлении в больницу и функциональным снижением.Гарсиа-Пенья сосредоточился на функциональном снижении между поступлением и выпиской. ¹⁰⁸ В многофакторном анализе они обнаружили, что сила хвата была значительно связана со снижением на 30 пунктов баллов по шкале Бартеля у мужчин (отношение шансов 0,87), но не у женщин (отношение шансов 0,93). Olguín et al были обеспокоены функциональным снижением в течение 30 дней после госпитализации. ¹⁰⁹ Они обнаружили, что сила хвата в значительной степени связана (отношение шансов 0,97, p = 0,007) с функциональным снижением, как измерено с помощью индекса Карновского.Сила хвата была более предсказуемой, чем возраст, статус питания или диагноз такого снижения рака.

Хотя взаимосвязь в поперечном сечении между силой захвата и минеральной плотностью кости была твердо подтверждена литературой, цитированной ранее, мало исследований, показывающих предсказательную взаимосвязь между силой захвата и будущей минеральной плотностью кости или изменениями минеральной плотности кости с течением времени. В одной релевантной статье, которую я нашел через поиск в PubMed, сообщается о низкой, но значимой корреляции (r _s = 0.25) между силой захвата — ежегодные процентные изменения минеральной плотности костной ткани шейки бедренной кости среди популяционной когорты женщин, за которыми наблюдали в течение 10 лет. ¹¹⁰ Как и многочисленные поперечные исследования, многие продольные исследования рассматривали значение силы захвата как предиктора случайных переломов. ^{111 — 115} Среди здоровых саудовских женщин в постменопаузе Rouzi et al. Обнаружили, что сила хвата была значительно ниже у женщин, у которых развились переломы, связанные с остеопорозом. ¹¹¹ Отношение шансов, связанных с их хрупким переломом (2,56 или 2,24), было больше, чем отношение шансов, связанных с различными показателями минеральной плотности кости (от 1,24 до 1,96). Следовательно, они предположили, что сила захвата и другие факторы риска могут быть полезными альтернативами для определения риска перелома, когда измерение минеральной плотности кости невозможно. Диксон и др. Сделали аналогичные выводы, отметив, что низкая сила захвата связана с повышенным риском случайных переломов позвонков, которые нельзя объяснить различиями в образе жизни или размерах тела. ¹¹² Rikkonen et al. Обнаружили, что сила захвата позволяет прогнозировать случайные переломы (без поправки на минеральную плотность кости) с коэффициентом опасности 2,0 и 1,3. Примечательно, что и равновесие на одной ноге, и выполнение приседаний на полу более предсказывали переломы, и все три показателя эффективности вместе были наиболее предсказуемыми для переломов. ¹¹³ Sirola et al наблюдали женщин с нормальной минеральной плотностью костной ткани на исходном уровне в течение 15 лет. ¹¹⁴ Хотя они обнаружили, что t-показатели минеральной плотности костной ткани являются лучшими предикторами возникновения переломов, они определили, что силу захвата можно использовать в качестве «экономически эффективного» дополнительного предиктора переломов.Как указывалось ранее, совпадение переломов с падениями делает важным соотношение между силой захвата и падениями. Миллер и др. Обнаружили, что риск падения в течение 1 года был низким, но значительно (p = 0,034) выше как у мужчин, так и у женщин, сила хвата которых была ниже 25-го процентиля среди исследованного пожилого населения Австралии. ¹¹⁵ Изучая шведских мужчин, Cöster et al и др. Также обнаружили, что сила захвата позволяет прогнозировать случайные падения (отношение шансов 1,52 справа, 1,64 слева), но также и повторяющиеся падения (отношение шансов 1.57 справа, 1,64 слева). ¹¹⁶ Примечательно, что они сообщили, что тесты на способность стоять из положения сидя и время ходьбы также позволяли прогнозировать падения и повторяющиеся падения (отношение шансов от 1,54 до 2,00). Ван Анкум и др. Показали, что сила хвата была связана с падением как минимум одного раза в течение 3 месяцев после выписки из больницы. Однако их открытие было подтверждено только на мужчинах (отношение шансов 9,93). ³⁶ Luukinen et al. Отметили, что снижение силы захвата было существенно связано (p = 0,05) с переломами, связанными с падением, у пожилых людей, живущих дома, но эта сила также была связана с силой разгибания колена. ¹¹⁷

Поскольку взаимосвязь между силой захвата и когнитивным и депрессивным статусом изучалась поперечно, они также изучались с течением времени. В двух недавних систематических обзорах сделаны разные выводы из литературы по прогнозам. В первом обзоре Kobayashi-Cuya et al. Пришли к выводу, что, хотя сила хвата и когнитивные способности связаны в долгосрочном плане, неясно, «какая переменная на исходном уровне влияет на другую в долгосрочной перспективе». ⁵¹ Во втором обзоре Заммит и др. Высказали мнение, что, хотя и сила хвата, и когнитивные способности снижаются с возрастом, доказательства связи между продольными темпами изменения переменных ограничены. ¹¹⁸ Несколько оригинальных исследований, не включенных в вышеупомянутые обзоры, предоставляют доказательства, подтверждающие прогностическую связь между силой хвата и когнитивным снижением. Исследования включают население Японии, Кореи и Италии, период наблюдения от 1 до 10 лет, а также различные когнитивные тесты, такие как минимальная оценка психического состояния, тест замены цифровых символов, тест рисования часов и шкала оценки клинической деменции. ^{119 — 123}

Окончательное прогнозируемое значение силы захвата, рассматриваемое здесь, относится к госпитализации.Simmonds и др. Исследовали связь между силой хвата и комбинированной частотой госпитализации / смерти в течение следующих 10 лет. ¹²⁴ Для большой выборки мужчин и женщин более низкая сила хвата была связана со значительно большим риском госпитализации / смерти (соотношение рисков 1,08 и 1,21) и госпитализации на срок более 7 дней / смерти (соотношение рисков 1,14 и 1,20). ). Для женщин низкая сила захвата также была связана со значительно большим риском госпитализации / смерти (отношение рисков 1.10) и любое фактическое поступление / смерть (отношение рисков 1,09). Cowthon и др., Которые наблюдали за группой американцев в среднем в течение 4,7 лет, обнаружили, что участники с самой слабой силой хвата имели самый высокий риск госпитализации. ¹²⁵ Примечательно, что участники с самой низкой силой разгибания колен, временем перехода из положения сидя в положение и скоростью бодрствования также подвергались значительному риску госпитализации. В большой выборке японцев с диабетом 2 типа Хамасаки и др. Обнаружили, что госпитализация превышает среднее значение 2.4 года достоверно ассоциировались с силой хвата (отношение рисков 0,96). Единственная переменная, которая, как они обнаружили, сильнее связана с госпитализацией, — это HbA1c (отношение рисков 1,33). ⁹⁷

Пациенты со слабой силой захвата не только с большей вероятностью попадут в больницу, но и с большей вероятностью столкнутся с осложнениями во время пребывания там. В обзоре, упомянутом ранее, ⁴ слабая сила захвата была описана как связанная с осложнениями у пациентов, перенесших операцию, и у пациентов с раком, переломами бедра и циррозом.В исследовании пациентов с циррозом печени сила сжатия была единственной переменной, предсказывающей «значительное увеличение серьезных осложнений». ¹²⁶ Более поздние исследования, не затронутые в обзоре, продемонстрировали взаимосвязь между силой захвата и осложнениями / послеоперационным риском у пациентов, перенесших операцию по поводу рака брюшной полости ¹²⁷ или плановую кардиохирургию. ¹²⁸ Современное исследование пациентов, госпитализированных с переломом бедра, показало, что их сила захвата связана с риском пролежней. ¹²⁹

Литература противоречива, но в нескольких исследованиях было показано, что продолжительность пребывания в больнице и реабилитации и повторная госпитализация коррелируют с силой хвата. В частности, значительная связь с продолжительностью пребывания сообщалась о более сильной руке пациентов старшего возраста, госпитализированных, ¹³⁰ обеими руками пациентов с инсультом, ¹³¹ более сильной рукой пациентов с пневмонией, ¹³² средним значением обеих рук пациенты, перенесшие артропластику бедра или колена, ¹³³ и сила захвата, нормализованная по массе тела для пациентов, перенесших имплантацию вспомогательного устройства левого желудочка. ¹³⁴ Повторная госпитализация также связана с силой хвата. Что касается повторной госпитализации, исследование, упомянутое ранее, продемонстрировало значительную взаимосвязь между низкой силой захвата перед госпитализацией и смертью или повторной госпитализацией в течение 30 дней (отношение шансов 1,13 к 1,30). ¹²⁴ Andeasen et al. Отметили значительную взаимосвязь между низкой силой захвата после госпитализации и смертью или повторной госпитализацией в течение 6 месяцев. ¹³⁵ Allard et al., Которые измерили силу хвата при выписке из больницы неотложной помощи, показали, что более высокая сила хвата сопровождается более низкой 30-дневной частотой повторной госпитализации. ¹³⁶ Isaia et al. Не обнаружили, что сила захвата при поступлении или выписке является предикторами повторной госпитализации, но они были связаны со смертностью. ¹³⁷ Vecchiarino et al. Не проверяли силу захвата в качестве предиктора повторной госпитализации у пациентов, поступивших в больницу с пневмонией. ¹³²

Обсуждение и выводы

Некоторые авторы рекомендовали силу хвата как «полезный индикатор общего состояния здоровья», ¹⁶ жизненно важный показатель ^{4 , 5} и как биомаркер состояния здоровья. ^{3 , 138 , 139} Цель этого обзора литературы состояла в том, чтобы предоставить обновленный, тщательный и сбалансированный синопсис доказательств использования силы захвата в качестве биомаркера текущего и будущего состояния здоровья . На основе обзора представляется, что существуют достаточные доказательства в поддержку использования силы захвата в качестве объяснительного или прогнозирующего биомаркера конкретных результатов, таких как общая сила и функция, минеральная плотность костей, переломы и падения, статус питания, статус заболевания и сопутствующие заболевания. нагрузка, когнитивные способности, депрессия и сон, переменные, связанные с больницей, и смертность.Основываясь на этих доказательствах и продвижении других, ¹⁴⁰ рутинное выполнение измерения силы хвата может быть рекомендовано пожилым людям в общественных местах и ​​в медицинских учреждениях.

Этот обзор имеет несколько ограничений. Самое примечательное, что это был рассказ, а не систематический обзор. Как таковой, он не такой всеобъемлющий, как мог бы быть, и выполнение метаанализа было невозможно. Это ограничение было отмечено, поиск в PubMed с использованием терминов «рука И захват И сила» был использован, чтобы помочь найти соответствующую литературу, и были предприняты все усилия, чтобы не ограничивать результаты, сообщаемые теми, кто поддерживает использование силы захвата в качестве биомаркера.Еще одно ограничение — отсутствие стандартизированного тестирования в разных исследованиях. В рассмотренных исследованиях использовалось множество различных процедур, точек отсечения для определения слабости захвата и статистических данных. Возможные последствия этих различий побудили Робертса и др. Выступить за использование стандартизированного подхода к измерениям как в клинических, так и в эпидемиологических исследованиях. ¹⁴¹

Несмотря на невероятное количество исследований силы хвата и результатов, необходимы дальнейшие исследования по этой теме.Интерес могут представлять такие темы, как относительное значение различных показателей силы хвата (например, абсолютного и относительного), ¹⁴² альтернативных показателей силы (например, хвата по сравнению с дыхательным), ¹⁴³ и различных комбинаций показателей (например, силы хвата). и самооценка активности). ⁵³

Раскрытие информации

Автор сообщает об отсутствии конфликта интересов в этой работе.

Список литературы

2. ВОЗ. Международная классификация функционирования, инвалидности и здоровья (краткая версия МКФ) .Всемирная организация здравоохранения: Женева; 2001. [Google Scholar] 3. Сайер А.А., Кирквуд TBL. Сила захвата и смертность: биомаркеры старения? Ланцет . 2015; 386 (9990): 226–227. DOI: 10.1016 / S0140-6736 (14) 62349-7 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 4. Bohannon RW. Ручная динамометрия позволяет прогнозировать будущие результаты у пожилых людей. Дж. Гериатр Phys Ther . 2008. 31 (1): 3–10. [PubMed] [Google Scholar] 5. Bohannon RW. Сила мышц: клиническое и прогностическое значение динамометрии с захватом руки. Curr Opinion Clin Nutr .2015; 18 (5): 465–470. [PubMed] [Google Scholar] 6. Bohannon RW, Magasi SR, Bubela DJ, Wang YC, Gershon RC. Сила мышц хвата и разгибания колен отражает общую конструкцию взрослых. Мышечный нерв . 2012. 46 (4): 555–558. doi: 10.1002 / mus.23350 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 7. Bohannon RW. Отражают ли сила захвата руки и разгибания колен от общей конструкции? Навыки восприятия . 2012. 114 (2): 514–518. doi: 10.2466 / 03.26.PMS.114.2.514-518 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 8.Ekstrand E, Lexell J, Brogårdh C. Изометрическая и изокинетическая сила мышц верхней конечности может быть надежно измерена у людей с хроническим инсультом. J Rehabil Med . 2015; 47 (80): 706–713. DOI: 10.2340 / 16501977-1990 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 9. Takahashi J, Nishiyama T., Matsushima Y. Отражает ли сила захвата на здоровой стороне пациентов с гемипаретическим инсультом силу других ипсилатеральных мышц? J Phys Ther Sci . 2017; 29 (1): 64–66. DOI: 10,1589 / jpts.29.64 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 10. Фелисио Д.К., Перейра Д.С., Ассумпсао А.М. и др. Плохая корреляция между силой захвата и изокинетической характеристикой мышц сгибателей и разгибателей колена у пожилых женщин, проживающих в сообществе. Гериатр Геронтол Инт . 2014. 14 (1): 185–189. doi: 10.1111 / ggi.12077 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 11. Сандерсон В. К., Щербов С., Вебер Д., Бордоне В. Комбинированные измерения силы верхней и нижней части тела и различий в подгруппах в последующей выживаемости среди пожилого населения Англии. J Старение здоровья . 2016; 28 (7): 1178–1193. doi: 10.1177 / 0898264316656515 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 12. Ван С-И, Чен Л-И. Сила захвата у пожилых людей: надежность повторного тестирования и отключение слабости при использовании рук при выполнении тяжелых задач. Arch Phys Med Rehabil . 2010. 91 (11): 1747–1751. doi: 10.1016 / j.apmr.2010.07.225 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 13. Гирей Э., Акьюз Г. Оценка бремени семьи, осуществляющей уход, и ее взаимосвязи между качеством жизни, инвалидностью руки, силой сжатия и симптомами лимфедемы у женщин с постмастэктомической лимфедемой: проспективное поперечное исследование. Eur J Здоровье груди . 2019; 15 (2): 111–118. doi: 10.5152 / ejbh.2019.4385 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 14. Идзава К.П., Касахара Ю., Хираки К., Хирано Ю., Ватанабе С. Связь между показателем инвалидности руки, плеча и кисти и мышечной силой у пациентов после кардиохирургических операций. Болезни . 2017; 5 (4): 31. doi: 10.3390 / sizes5040031 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 15. Сандерленд А., Тинсон Д., Брэдли Л., Лэнгтон Хевер Р. Функция руки после инсульта.Оценка силы хвата как показатель восстановления и прогностический индикатор. J Neurol Neurosurg Psychiatr . 1989. 52 (11): 1267–1272. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 16. Форрест KYZ, Уильямс AM, Лидс MJ, Робаре JF, Bechard TJ. Модели и корреляты силы хвата у пожилых американцев. Curr Aging Sci . 2018; 11 (1): 63–70. DOI: 10.2174 / 1874609810666171116164000 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 17. Zhang Q, Lu H, Pan S, Lin Y, Zhou K, Wang L. Показатели 6MWT и их корреляция с VO ₂ и силой захвата у китайцев среднего и старшего возраста, живущих дома. Int J Environ Res Public Health . 2017; 14 (5): E473. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 18. Alley DE, Shardell MD, Peters KW и др. Пороговые значения силы захвата для выявления клинически значимой слабости. Дж. Геронтол . 2014. 69 (5): 559–566. doi: 10.1093 / gerona / glu011 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 19. Бахат Г., Туфан А., Туфан Ф. и др. Пороговые значения для выявления саркопении по данным Европейской рабочей группы по саркопении у пожилых людей (EWGSOP). Clin Nutr . 2016; 35 (6): 1557–1563. doi: 10.1016 / j.clnu.2016.02.002 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 20. Dong R, Guo Q, Wang J. Оптимальные ограничения силы хвата для определения слабости у пожилых людей. J Biosci Med . 2014; 2 (9): 14–18. [Google Scholar] 21. De Souza Barbosa JF, Zepeda MUP, Béland F, Guralnik JM, Zunzunegul MV, Guerra RO. Клинически значимая слабость в различных группах пожилых людей, участвующих в Международном исследовании мобильности в старении. Возраст .2016; 38 (1): 25. doi: 10.1007 / s11357-016-9919-9 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 22. Духовни К.А., Петерсон, доктор медицины, Кларк П.Дж. Пункты отсечения клинической мышечной слабости у пожилых американцев. Am J Prev Med . 2017; 53 (1): 63–69. doi: 10.1016 / j.amepre.2016.12.022 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 23. ДеСуза Васконселос К.С., Домингес Диас Дж.М., Де Карвалью Бастоне А и др. Точки ограничения силы захвата для выявления ограничения подвижности у пожилых людей, проживающих в сообществе, и связанных факторов. J Nutr Здоровье старения . 2016; 20 (3): 306–315. doi: 10.1007 / s12603-015-0584-y [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 24. Саллинен Дж., Стенхольм С., Рантанен Т., Хелиёваара М., Сайнио П., Коскинен С. Контрольные точки силы захвата кисти для проверки пожилых людей с риском ограничения подвижности. Дж. Ам Гериатр Соц . 2010. 58 (9): 1721–1726. doi: 10.1111 / j.1532-5415.2010.03035.x [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 25. Критц-Сильверштейн Д., Барретт-Коннер Э. Сила захвата и минеральная плотность костей у пожилых женщин. J Bone Miner Res . 1994. 9 (1): 45–51. doi: 10.1002 / jbmr.56500

[PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 26. Тачики Т., Куда К., Донгмэй Н. и др. Сила мышц связана с женщинами в постменопаузе: японским остеопорозом. J Bone Joint Mineral Metab . 2019; 37 (1): 53–59. DOI: 10.1007 / s00774-017-0895-7 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 27. Ким SW, Ли Х.А., Чо Э. Низкая сила захвата связана с низкой минеральной плотностью костей и хрупкими переломами у здоровых корейских мужчин в постменопаузе. J Корейская медицина . 2012. 27 (7): 744–747. doi: 10.3346 / jkms.2012.27.7.744 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 28. Миякоши Н., Кудо Д., Хонго М., Касукава Ю., Исикава Ю., Шимада Ю. Сравнение выравнивания позвоночника, мышечной силы и качества жизни женщин с постменопаузальным остеопорозом и здоровых добровольцев. Остеопорос Инт . 2017; 28 (11): 3153–3160. doi: 10.1007 / s00198-017-4184-z [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 29. МакГрат Р.П., Кремер В.Дж., Винсент Б.М., Холл О.Т., Петерсон, доктор медицины.Сила мышц защищает от остеопороза у этнически разнородной выборки взрослых. J Strength Cond Res . 2017; 31 (9): 2586–2589. doi: 10.1519 / JSC.0000000000002080 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 30. Logan S, Thu WPP, Lay WK, Wang LY, Cauley JA, Yong EL. Хроническая боль в суставах и сила хватки коррелируют с остеопорозом у женщин среднего возраста: когорта сингапурцев. Остеопорос Инт . 2017; 28 (9): 2633–2643. doi: 10.1007 / s00198-017-4095-z [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 31.Нагаи А., Тадзика Т., Ямамото А., Окура С., Канадзава С., Такагиси К. Взаимосвязь между количественной ультразвуковой оценкой пяточной кости и захвата и ключевой силой сжатия у жителей японских горных деревень. Дж. Ортоп Сург . 2017; 25 (1): 1–6. [PubMed] [Google Scholar] 32. Ли Ю.З., Чжуан Х.Ф., Цай С.К. и др. Низкая сила захвата — серьезный фактор риска остеопороза у женщин в постменопаузе. Ортоп Сург . 2018; 10 (1): 17–22. doi: 10.1111 / os.12360 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 33.Ма Й, Фу Л., Цзя Л. и др. Мышечная сила, а не мышечная масса, связана с остеопорозом у пожилых китайцев. J Formos Med Assoc . 2018; 117 (2): 101–108. DOI: 10.1016 / j.jfma.2017.03.004 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 34. Денк К., Леннон С., Гордон С., Ярсма Р.Л. Связь между снижением силы сжатия кисти и переломом бедра у пожилых людей: систематический обзор. Опыт Геронтол . В печати 2018. [PubMed] [Google Scholar] 35. Ян Н.П., Сюй Н.-З., Лин Ч.-Х и др.Взаимосвязь между мышечной силой и эпизодами падений среди пожилых людей: исследование Илань, Тайвань. BMC Гериатр . 2018; 18 (1): 90. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 36. Ван Анкум Дж. М., Пийнаппелс М., Йонкман Н. Х. и др. Мышечная масса и мышечная сила связаны с падениями до и после госпитализации у пожилых мужчин на Тайване: продольное когортное исследование. BMC Гериатр . 2018; 18 (1): 116. doi: 10.1186 / s12877-018-0812-5 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 37.Zhang XS, Liu YH, Zhang Y и др. Сила захвата как предиктор состояния питания у пожилых китайских стационарных пациентов при поступлении в больницу. Биомедицинская среда Наука . 2017; 30 (11): 802–810. doi: 10.3967 / bes2017.108 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 38. Сильва Л.Ф., Матос С.М., Лопес С.Б. и др. Сила захвата как простой индикатор возможного недоедания и воспаления у мужчин и женщин, находящихся на поддерживающем гемодиализе. Дж Рен Нутр . 2011. 21 (3): 235–245. DOI: 10.1053 / j.jrn.2010.07.004 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 39.Озорио Г.А., Барао К., Форонес Н.М. На стадии кахексии пациент произвел субъективную общую оценку, фазовый угол и силу захвата у пациентов с раком желудочно-кишечного тракта. Натр Рак . 2017; 69 (5): 772–779. DOI: 10.1080 / 01635581.2017.1321130 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 40. Бирнс А., Мадж А., Янг А., Бэнкс М., Бауэр Дж. Использование силы хвата в скрининге риска питания пожилых пациентов, поступающих в отделения общей хирургии. Nutr Diet . 2018; 75 (5): 520–526. DOI: 10.1111 / 1747-0080.12422 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 41. Макниколл Т., Дубин Дж. А., Кертис Л. и др. Сила захвата руки, но не 5-метровая ходьба, повышает ценность клинической оценки питания. Нутр Клин Практик . 2018; 34 (3): 428–435. doi: 10.1002 / ncp.10198 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 42. Андерсен Х., Нильсен С., Могенсен К.Э., Якобсен Дж. Сила мышц при диабете 2 типа. Диабет . 2004. 53 (6): 1543–1548. DOI: 10.2337 / диабет.53.6.1543 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 43. Ли М. Р., Юнг С. М., Банг Х, Ким Х. С., Ким ИБ.Связь между мышечной силой и сахарным диабетом 2 типа у взрослых в Корее: данные национального обследования здоровья и питания Кореи (KNHANES) VI. Медицина . 2018; 97 (23): e10984. doi: 10.1097 / MD.0000000000010984 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 44. Боханнон Р.В., Смит Дж., Барнхард Р. Сила захвата при терминальной стадии почечной недостаточности. Навыки восприятия . 1994. 79 (3Pt2): 1523–1526. doi: 10.2466 / pms.1994.79.3f.1523 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 45.Петерсон, доктор медицины, Духовни К., Мэн К., Ван И, Чен Х, Чжао Ю. Низкая нормализованная сила хвата является биомаркером кардиометаболических заболеваний и физических недостатков среди взрослых в США и Китае. Дж. Геронтол А Биол Науки и Медицины . 2017; 72 (11): 1525–1531. doi: 10.1093 / gerona / glx031 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 46. Ху С, Гу И, Чжан Кью и др. Взаимосвязь между силой захвата и предиабетом в большой взрослой популяции. Am J Prev Med . 2019; 56 (6): 844–851. DOI: 10.1016 / j.amepre.2019.01.013 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 47. Cheung C-L, Nguyen U-S DT, Au E, Tan CB, Kung AWC. Связь силы захвата с хроническими заболеваниями и мультиморбидностью. Возраст . 2013; 35 (3): 929–941. doi: 10.1007 / s11357-012-9385-y [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 48. Yorke AM, Curtis AB, Shoemaker M, Vangsnes E. Влияние мультиморбидности на силу захвата у взрослых в возрасте 50 лет и старше: данные исследования здоровья и выхода на пенсию (HRS). Arch Gerontol Geriatr .2017; 72: 164–168. DOI: 10.1016 / j.archger.2017.05.011 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 49. Рив Т.Э., Ур Р., Крейвен Т.Э. и др. Измерение силы захвата для оценки хрупкости у пациентов с сосудистыми заболеваниями и ассоциациями с сопутствующими заболеваниями, сердечным запястьем и саркопенией. J Vasc Surg . 2018; 67 (5): 1512–1520. doi: 10.1016 / j.jvs.2017.08.078 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 50. Волаклис К.А., Халле М., Торанд Б. и др. Сила захвата обратно пропорциональна и независимо связана с мультиморбидностью у пожилых женщин: результаты исследования KORA-Age. Eur J Intern Med . 2016; 31: 35–40. doi: 10.1016 / j.ejim.2016.04.001 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 51. Кобаяси-Куя К.Э., Сакураи Р., Судзуки Х., Огава С., Такебаяси Т., Фудзивара Ю. Наблюдательные данные о связи между силой захвата, ловкостью рук и когнитивными способностями у пожилых людей, проживающих в сообществе: систематический обзор. J Эпидемиол . 2018; 28 (9): 373–381. doi: 10.2188 / jea.JE20170041 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 52. Ванкампфорт Д., Стаббс Б., Ферт Дж., Смит Л., Суиннен Н., Коянаги А.Связь между силой захвата и легкими когнитивными нарушениями у людей среднего и пожилого возраста в шести странах с низким и средним уровнем доходов. Int J Гериатр психиатрия . 2019; 34 (4): 609–616. doi: 10.1002 / gps.5061 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 53. Dudzińka-Griszek J, Szuster K, Szewieczek J. Сила захвата как компонент диагностики хрупкости у гериатрических стационарных пациентов. Вмешательства в клинику Старение . 2017; 12: 1151–1157. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 54. Hooghiemstra AM, Ramakers IHGB, Sistermans N, et al.Скорость походки и сила захвата отражают когнитивные нарушения и умеренно связаны с инцидентным когнитивным снижением у пациентов клиники памяти с субъективным когнитивным снижением и умеренным когнитивным нарушением: результаты исследования 4C. Дж. Геронтол А Биол Науки и Медицины . 2017; 72 (6): 846–854. DOI: 10.1093 / gerona / glx003 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 55. Рамнат У., Раух Л., Ламберт Э.В., Кольбе-Александр Т.Л. Взаимосвязь между функциональным статусом, физической подготовкой и когнитивными способностями у физически активных пожилых людей: пилотное исследование. PLoS One . 2018; 13 (4): e0194918. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 56. Ферт Дж., Стаббс Б., Ванкампфорт Д. и др. Сила захвата связана с когнитивными способностями при шизофрении и среди населения в целом: исследование британского биобанка с участием 476559 участников. Шизофр Бык . 2018; 44 (4): 728–736. doi: 10.1093 / schbul / sby034 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 57. Ян Л., Коянаги А., Смит Л. и др. Сила захвата рук и когнитивные функции у пожилых людей, переживших рак. PLoS One . 2018; 13 (6): e0197909. doi: 10.1371 / journal.pone.0197909 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 58. Эшдаун-Фрэнкс Дж., Стаббс Б., Коянаги А. и др. Сила захвата кисти и депрессия среди 34129 взрослых в возрасте 50 лет и старше в шести странах с низким и средним уровнем доходов. J Влияет на Disord . 2019; 243: 448–454. DOI: 10.1016 / j.jad.2018.09.036 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 59. Szlejf C, Suemoto CK, Brunoni AR, et al. Депрессия связана с саркопенией из-за низкой мышечной силы: результаты исследования ELSA-Brasil. J Am Med Dir Assoc . В печати, 2019. [PubMed] [Google Scholar] 60. Ли М. Р., Юнг С. М., Банг Х, Ким Х. С., Ким ИБ. Связь между мышечной силой и депрессией у взрослых корейцев: перекрестный анализ шестого Корейского национального экзамена по вопросам здоровья и питания (KNHANES VI) 2014 г. BMC Public Health . 2018; 18 (1): 1123. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 61. Кю-Ман Х., Джисун С., Хо-Кён И и др. Взаимосвязь между силой захвата руки, социально-экономическим статусом и депрессивными симптомами у пожилых людей, проживающих в сообществе. J Влияет на Disord . 2019; 252: 263–270. DOI: 10.1016 / j.jad.2019.04.023 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 62. Гопинатх Б., Кифли А., Лью Г., Митчелл П. Сила захвата и ее связь с функциональной независимостью, депрессивными симптомами и качеством жизни пожилых людей. Матуритас . 2017; 106: 92–94. DOI: 10.1016 / j.maturitas.2017.09.009 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 63. Pengpid S, Peltzer K. Сила захвата кисти и ее социально-демографические характеристики и состояние здоровья коррелируют среди пожилых мужчин и женщин (50 лет и старше) в Индонезии. Curr Gerontol Geriatr Res . 2018: 3266041. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 64. Ли Джи, Пэк С., Пак Х.В., Кан Е.К. Качество сна и внимание могут коррелировать с силой захвата рук: исследование FARM. Энн Рехабил Мед . 2018; 42 (6): 822–832. doi: 10.5535 / arm.2018.42.6.822 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 65. Ларедо-Агилера Х.А., Кармона-Торрес Х.М., Кобо А.И., Гарсия-Пинильос Ф., Латорре-Роман Па. Сила захвата связана с психологическим состоянием, настроением и сном у женщин старше 65 лет. Int J Environ Res Public Health . 2019; 16 (5): E873. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 66. Chen H-C, Hsu N-W, Chou P. Связь между продолжительностью сна и силой захвата рук у пожилых людей, проживающих в сообществе: исследование Илань, Тайвань. Сон . 2017; 40: 4. [PubMed] [Google Scholar] 68. Килгур Р.Д., Вигано А., Тручниг Б., Лукар Е., Бород М., Моралайс Дж. Сила захвата позволяет прогнозировать выживаемость и связана с маркерами клинических и функциональных результатов у пациентов с запущенным раком. Поддержка лечения рака . 2013. 21 (12): 3261–3270. DOI: 10.1007 / s00520-013-1894-4 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 69. Kaymaz D, Candemir IC, Ergüu P, Demir N, Taşdemir F, Demir P. Связь между силой мышц верхних конечностей и способностью к физической нагрузке, качеством жизни и одышкой у пациентов с тяжелой хронической обструктивной болезнью легких. Клин Респир Дж . 2018; 12 (3): 1257–1263. doi: 10.1111 / crj.12659 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 70. Jeong M, Kang HK, Song P и др.Сила захвата кисти у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких. Int J Chron Obstruct Pulm Dis . 2017; 12: 2385–2390. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 71. Шен Ф, Ким Х. Дж., Ли Н. К. и др. Влияние силы захвата кисти на результаты хирургических вмешательств по поводу дегенеративного стеноза поясничного отдела позвоночника: предварительный результат. Позвоночник J . 2018; 18 (11): 2018–2025. doi: 10.1016 / j.spinee.2018.04.009 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 72. Milne JS, Maule MM. Продольное исследование силы захвата позволяет прогнозировать случайную деменцию у пожилых людей. Возраст Старение . 1984. 13 (1): 42–48. DOI: 10.1093 / старение / 13.1.42 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 73. Rijk JM, Roos PRKM, Deckx L, van Den Akker M, Buntinx F. Прогностическая ценность силы захвата у людей в возрасте 60 лет и старше: систематический обзор и метаанализ. Гериатр Геронтол Инт . 2016; 16 (1): 5–20. doi: 10.1111 / ggi.12508 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 74. Wu Y, Wang W, Liu T, Zhang D. Связь силы хвата с риском общей смертности, сердечно-сосудистых заболеваний и рака в населенных пунктах: метаанализ проспективных когортных исследований. J Am Med Direct Assoc . 2017; 18 (6): 551e17–551.e35. [PubMed] [Google Scholar] 75. Гарсия-Эрмосо А., Каверо-Редондо I, Рамирес-Велес Р. и др. Мышечная сила как предиктор смертности от всех причин среди практически здорового населения: систематический обзор и метаанализ данных примерно 2 миллионов мужчин и женщин. Arch Phys Med Rehabil . 2018; 99 (10): 2100–2113e5. doi: 10.1016 / j.apmr.2018.01.008 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 76. Сасаки Х., Касаги Ф., Ямада М., Фудзита С.Сила захвата позволяет прогнозировать смертность от конкретных причин у людей среднего и пожилого возраста. Ам Дж. Мед. . 2007. 120 (4): 337–342. DOI: 10.1016 / j.amjmed.2006.04.018 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 77. Оксузян А., Демакакос П., Школьникова М. и др. Сила захвата и прогностическая ценность смертности в Москве, Дании и Англии. PLoS One . 2017; 12; 9: e0182684. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 78. Гранич А., Дэвис К., Джаггер С., Додс Р.М., Кирквуд ТБЛ, Сэйер А.А. Исходный уровень и скорость изменения силы хвата позволяют прогнозировать смертность от всех причин у очень пожилых людей. Возраст Старение . 2017; 46: 970–976. doi: 10.1093 / ageing / afx087 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 79. Ким Й., Уайт Т., Вейндейл К. и др. Сочетание кардиореспираторной подготовки и мышечной силы, а также риска смертности. Eur J Epidemiol . 2018; 33 (10): 953–964. doi: 10.1007 / s10654-018-0384-x [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 80. Пэ Э-Дж, Пак Н-Дж, Сон Х-С, Ким И-Х. Сила захвата и все это является причиной смерти корейцев среднего и старшего возраста. Int J Environ Res Public Health . 2019; 16 (5): E740. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 81. Карлсен Т., Науман Дж., Дален Х., Лангхаммер А., Вислофф У. Комбинированная связь силы скелетных мышц и физической активности со смертностью у пожилых женщин: исследование HUNT2. Mayo Clin Proc . 2017; 92 (5): 710–718. DOI: 10.1016 / j.mayocp.2017.01.023 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 82. Уитни Д.Г., Петерсон М.Д. Связь между разными показателями силы хвата и смертностью и цереброваскулярными нарушениями у пожилых людей: исследование National Health and Aging Trends. Передняя физиология . 2019; 9: 1871. doi: 10.3389 / fphys.2018.01916 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 83. Духовни К. Предсказывают ли национальные репрезентативные пороговые значения клинической мышечной слабости смертность? Результаты 9-летнего наблюдения в исследовании здоровья и выхода на пенсию. Дж. Геронтол А Биол Науки и Медицины . 2019; 74 (7): 1070–1075. doi: 10.1093 / gerona / gly169 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 84. Eekhoff EMW, van Schoor NM, Biedermann JS и др.Относительная важность четырех функциональных показателей как предикторов 15-летней смертности среди пожилого населения Нидерландов. BMC Гериатр . 2019; 19 (1): 92. doi: 10.1186 / s12877-019-1092-4 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 85. Gubelmann C, Vollenweider P, Marques-Vidal P. Нет связи между силой хвата и сердечно-сосудистым риском: популяционное исследование CoLaus. Инт Дж. Кардиол . 2017; 236: 478–482. DOI: 10.1016 / j.ijcard.2017.01.110 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 86.Prasitsiriphon PW. Связь силы хвата и изменения силы хвата с общей смертностью и смертностью от сердечно-сосудистых заболеваний у пожилого населения Европы. Клин Мед Инсайтс Кардиол . 2018; 12. doi: 10.1177 / 1179546818771894 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 87. Ван И-Ц, Лян Ц. К., Хсу И-Х и др. Синергетический эффект низкой силы захвата рук и недоедания на 4-летнюю смертность от всех причин у пожилых мужчин: проспективное продольное когортное исследование. Arch Gerontol Geriatr .2019; 83: 217–222. DOI: 10.1016 / j.archger.2019.05.007 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 88. Йейтс Т., Заккарди Ф., Дхалвани Н.Н. и др. Связь темпа ходьбы и силы хватки со смертностью от всех причин: обсервационное исследование UK Biobank. Eur Heart J . 2017; 38 (43): 3232–3240. doi: 10.1093 / eurheartj / ehx449 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 89. Леонг Д.П., Тео К.К., Рангараджан С. и др. Прогностическая ценность силы захвата: результаты исследования проспективной городской и сельской эпидемиологии (PURE). Ланцет . 2015. 386 (9990): 266–273. DOI: 10.1016 / S0140-6736 (14) 62000-6 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 90. Гарсия-Эрмосо Р.-ВР, Рамирес-Велес Р. Петерсон MD и др. Сила хватки и разгибания колена как предикторы смертности от рака: систематический обзор и метаанализ. Scand J Med Sci Sports . 2018; 28 (8): 1852–1858. DOI: 10.1111 / sms.13206 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 91. Celis-Morales CA, Welsh P, Lyall DM, et al. Связь силы захвата с сердечно-сосудистыми, респираторными и онкологическими исходами и всеми причинами смертности: проспективное когортное исследование с участием полумиллиона участников британского биобанка. BMJ . 2018; 361: к1651. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 92. Памукджян Ф., Апарисио Т., Зебачи С., Зелек Л., Пайо С-ПФ. Сравнение индексов мобильности для прогнозирования ранней смерти у пожилых пациентов с онкологическими заболеваниями: физическая слабость в когорте пожилых людей с раком Stusy. Дж. Геронтол А Биол Науки и Медицины . В печати, 2019. [PubMed] [Google Scholar] 93. Versteeg KS, Blauwoff-Buskermolen S, Buffart LM и др. Более высокая мышечная сила связана с более длительной выживаемостью у пожилых пациентов с запущенным раком. Онколог . 2018; 23 (5): 580–585. doi: 10.1634 / theoncologist.2017-0193 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 94. Chen C-H, Y-Z H, Hung -T-T. Сила захвата кисти — простой и эффективный прогностический фактор при раке пищевода после эзофагэктомии с реконструкцией: проспективное исследование. J Cardiothorac Surg . 2011; 6: 98. doi: 10.1186 / 1749-8090-6-98 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 95. Ставит MTE, Monette J, Girre V и др. Полезны ли маркеры дряхлости для прогнозирования токсичности лечения и смертности у пожилых пациентов с впервые диагностированным раком? Результаты проспективного пилотного исследования. Crit Rev Oncol Hematol . 2011. 78 (2): 138–149. DOI: 10.1016 / j.critrevonc.2010.04.003 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 96. Каллахан Л. Ф., Пинкус Т., Хьюстон Дж. У., Брукс Р. Х., Нэнси Е. П., Кэй Дж. Дж. Измерения активности и повреждений при ревматоидном артрите: отображение изменений и прогноз смертности за 5 лет. Arthritis Care Res . 1997; 10: 381–394. [PubMed] [Google Scholar] 97. Хамасаки Х., Кавасима Й., Кцуяма Х., Сако А., Гото А., Янаи Х. Связь силы захвата с госпитализацией, сердечно-сосудистыми событиями и смертностью у японских пациентов с диабетом 2 типа. Научная репутация . 2017; 7: 7041. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 98. Bohannon RW, Maljanian R, Ferullo J. Смертность и повторная госпитализация пожилых людей через год после госпитализации по поводу пневмонии. Старение Clin Exp Res . 2004; 161 :(): 22–25. DOI: 10.1007 / BF03324527 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 99. Xavier SP, Goes CR, Bufarah MNB, Balbi AL, Ponce D. Сила и вес рукоятки предсказывают долгосрочную смертность у пациентов с острым повреждением почек. Clin Nutr ESPEN . 2017; 17: 86–91.DOI: 10.1016 / j.clnesp.2016.09.006 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 100. Буртин С., Тер Риет Дж., Пухан М.А. и др. Слабость кисти и риск смерти при ХОБЛ: мультицентровый анализ. Грудь . 2016; 71 (1): 86–87. doi: 10.1136 / thoraxjnl-2015-207451 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 101. Mohamed-Hussen AAR, Makhlouf HA, Delim ZI, Saleh WG. Связь между силой захвата руки с отлучением от груди и результатами интенсивной терапии у пациентов с ХОБЛ: пилотное исследование. Клин Респир Дж . 2018; 12 (10): 2475–2479.DOI: 10.1111 / crj.12921 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 102. Klein BEK, Klein R, Knudtson MD, Lee KE. Немощность, заболеваемость и выживаемость. Arch Gerontol Geriatr . 2005. 41 (2): 141–149. DOI: 10.1016 / j.archger.2005.01.002 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 103. Рантанен Т., Гуральник Дж. М., Фолей Д. и др. Сила сжатия кисти в среднем возрасте как предиктор инвалидности в пожилом возрасте. Джама . 1999. 281 (6): 558–560. DOI: 10.1001 / jama.281.6.558 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 104. Доддс Р.М., Кух Д., Сэйер А.А., Купер Р.Могут ли показатели физической работоспособности в среднем возрасте улучшить клиническое прогнозирование инвалидности в раннем пожилом возрасте? Результаты когортного исследования в Великобритании. Опыт Геронтол . 2018; 110: 118–124. [PubMed] [Google Scholar] 105. МакГрат Р., Робинсон-Лейн С.Г., Петерсон М.Д., Бейли Р.Р., Винсент Б.М. Сила мышц и функциональные ограничения: сохранение функции у пожилых американцев мексиканского происхождения. J Am Med Dir Assoc . 2018; 19 (5): 391–398. doi: 10.1016 / j.jamda.2017.12.011 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 106.Ди Монако М., Кастильони С., Де Тома Е., Гардин Л., Джордано С., Тапперо Р. Сила захвата является независимым предиктором функционального результата у женщин с переломом бедра. Медицина . 2015; 94 (6): e542. doi: 10.1097 / MD.0000000000000874 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 107. Hashimoto S, Hatayama K, Terauchi M, Saito K, Higuchi H, Chikuda H. Сила сжатия рук до операции может быть предиктором способности подниматься и опускаться по лестнице после тотального эндопротезирования коленного сустава у пациенток. Дж. Ортоп Ски . В печати, 2019. [PubMed] [Google Scholar] 108. Гарсия-Пенья C, Гарсия Фабела LC, Гутьеррес-Робледо G-GJJ, Ve A-L, Mu P-Z. Сила захвата позволяет прогнозировать функциональное снижение при выписке у госпитализированных мужчин пожилого возраста: когортное исследование в больнице. PLoS One . 2013; 8 (7): e69849. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 109. Olguín T, Bunout D, De la Maza MP, Barrera G, Hirsch S. Сила захвата при приеме позволяет прогнозировать функциональное снижение у госпитализированных пациентов. Clin Nutr ESPEN .2017; 17: 28–32. DOI: 10.1016 / j.clnesp.2016.12.001 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 110. Финиган Дж., Гринфилд Д.М., Блюмсон А. и др. Факторы риска переломов позвонков и непозвонков в течение 10 лет: популяционное исследование у женщин. J Bone Miner Res . 2008. 23 (1): 75–85. DOI: 10.1359 / jbmr.070814 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 111. Рузи А.А., Аль-Сибиани SAA, Аль-Сенани Н.С., Рададди Р.М., Ардави М.С. М. Независимые предикторы всех переломов, связанных с остеопорозом. 110 здоровых саудовских женщин в постменопаузе: исследование CEOR. Кость . 2012. 50 (3): 713–722. DOI: 10.1016 / j.bone.2011.11.024 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 112. Диксон В.Г., Лант М., Пай С.Р. и др. Низкая сила захвата связана с минеральной плотностью костной ткани и переломом тела позвонка у женщин. Ревматология . 2005. 44 (5): 642–646. DOI: 10.1093 / ревматология / keh569 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 113. Рикконен Т., Пул К., Сирола Дж., Сунд Р., Хонканен Р., Крёгер Х. Долгосрочные эффекты функциональных нарушений на риск переломов и смертность у женщин в постменопаузе. Остеопорос Инт . 2018; 29 (9): 2111–2120. [PubMed] [Google Scholar] 114. Сирола Дж., Рикконен Т., Туппурайнен М., Джурвелин Дж. С., Альхава Э., Крёгер Х. Сила захвата может облегчить прогнозирование переломов у женщин в перименопаузе с нормальной МПК: 15-летнее популяционное исследование. Calcif Tissue Int . 2008. 83 (2): 93–100. DOI: 10.1007 / s00223-008-9155-0 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 115. Миллер MD, Джайлс LC, Кротти М, Харрисон Дж.Э., Эндрюс Г.Р. Клинически значимый критерий силы хвата: связь с падением в выборке пожилых людей. Nutr Diet . 2003. 60: 248–252. [Google Scholar] 116. Кёстер М.Э., Карлссон М., Олссон С. и др. Физические функциональные тесты предсказывают случайные падения: проспективное исследование 2969 мужчин в шведском исследовании остеопоротических переломов у мужчин. Scand J Public Health . В печати, 2019. [PubMed] [Google Scholar] 117. Лукинен Х., Коски К., Лайппала П. Кивеля-С.-Р. Факторы, предсказывающие переломы при падении среди пожилых людей, живущих в домашних условиях. Дж. Ам Гериатр Соц . 1996. 45 (11): 1302–1309.[PubMed] [Google Scholar] 118. Заммит А.Р., Робитайл А., Пиччинин А.М., Мунис-Террера Г., Хофер С.М. Связь между связанными со старением изменениями силы хвата и когнитивной функцией у пожилых людей: систематический обзор. Дж. Геронтол А Биол Науки и Медицины . 2019; 74 (4): 519–527. doi: 10.1093 / gerona / gly046 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 119. Viscogliosi G, Di Bernardo MG, Ettorre E, Chiriac IM. Сила захвата позволяет прогнозировать продольные изменения в характеристиках теста рисования часов.Наблюдательное исследование на выборке пожилых людей без деменции. J Nutr Здоровье старения . 2017; 21 (5): 593–596. DOI: 10.1007 / s12603-016-0816-9 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 120. Ким Дж.Х. Влияние силы хвата на психическое здоровье. J Влияет на Disord . 2019; 245: 371–376. DOI: 10.1016 / j.jad.2018.11.017 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 121. Ким К.Х., Пак С.И., Ли Д.Р., Ли Дж. Взаимосвязь между силой захвата кисти и когнитивной функцией у пожилых корейцев старше 8 лет: проспективное популяционное исследование с использованием Корейского лонгитюдного исследования старения. Корейский J Fam Med . 2019; 40 (1): 9–15. doi: 10.4082 / kjfm.17.0074 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 122. Jeong S, Kim J. Перспективная связь силы захвата с риском новой когнитивной дисфункции у взрослых корейцев: 6-летнее национальное когортное исследование. Тохоку Дж. Экспер. Мед. . 2018; 244 (2): 83–91. DOI: 10.1620 / tjem.244.83 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 123. Чоу М.-И, Нишита Ю., Накагава Т. и др. Роль скорости походки и силы захвата в прогнозировании 10-летнего снижения когнитивных функций у пожилых людей, проживающих в общинах. BMC Гериатр . 2019; 19 (1): 186. doi: 10.1186 / s12877-019-1199-7 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 124. Simmonds SJ, Syddall HE, Westbury LD, Dodds RM, Cooper C, Sayer AA. Сила захвата пожилых людей, проживающих в общинах, предсказывает госпитализацию в течение следующего десятилетия. Возраст Старение . 2015; 44 (6): 954–959. doi: 10.1093 / ageing / afv146 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 125. Cawthon PM, Fox KM, Gandra SR и др. Влияют ли аналогичным образом на риск госпитализации пожилых людей мышечная масса, плотность мышц, сила и физическая функция? Дж. Ам Гериатр Соц .2009. 57 (8): 1411–1419. doi: 10.1111 / j.1532-5415.2009.02366.x [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 126. Альварес-да-Силва MR. Ревербель да Силвейра Т. Сравнение силы сжатия кисти, субъективной общей оценки и прогностического индекса питания в прогнозировании клинического исхода у амбулаторных пациентов с циррозом. Питание . 2005. 21 (2): 113–117. DOI: 10.1016 / j.nut.2004.02.002 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 127. Карлссон Э., Эгенвалл М., Фаранак П. и др. Лучшая предоперационная физическая работоспособность снижает вероятность серьезности осложнений и выписки в лечебное учреждение после резекции рака брюшной полости у людей старше 70 лет — проспективное когортное исследование. Eur J Surg Oncol . 2018; 44 (11): 1760–1767. DOI: 10.1016 / j.ejso.2018.08.011 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 128. Perry IS, Grad L, Tk DS, Vieira SRR, Gc S. Сила захвата у пациентов с предоперационной плановой кардиохирургией и связь с составом тела и хирургическим риском. Нутр Клин Практик . Нутр Clin Pract 2019; 34 (5): 760–766. [PubMed] [Google Scholar] 129. Gonzalez EDL, Mendivil LLL, Garza DPS, Hermosillo HG, Chavez JHM, Corona RP. Низкая сила захвата связана с более высокой частотой пролежней у пациентов с переломом бедра. Acta Orthop Belg . 2018; 84 (3): 284–291. [PubMed] [Google Scholar] 130. Савино Э., Сиулис Ф., Гурра М. и др. Возможное прогностическое значение силы захвата у пожилых госпитализированных пациентов. J Хрупкое старение . 2012; 1 (1): 32–38. doi: 10.14283 / jfa.2012.6 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 131. McAniff CM. Боханнон. Применение динамометрии силы хвата в неотложной реабилитации. J Phys Ther Sci . 2002. 14 (1): 41–46. doi: 10.1589 / jpts.14.41 [CrossRef] [Google Scholar] 132.Vecchiarino P, Bohannon RW, Ferullo J. Краткосрочные результаты и их предикторы для пациентов, госпитализированных с внебольничной пневмонией. Сердце легкое . 2004. 33 (5): 301–307. [PubMed] [Google Scholar] 133. Кумар А.Дж., Бересфорд-Клири Н., Кумар П. и др. Предоперационное измерение силы захвата и продолжительности пребывания в больнице у пациентов, перенесших тотальное эндопротезирование тазобедренного и коленного суставов. Eur J Surg Traumatol . 2013. 23 (5): 553–556. [PubMed] [Google Scholar] 134. Йост Г., Бхат Г. Взаимосвязь между силой захвата и продолжительностью пребывания при имплантации вспомогательного устройства левого желудочка. Нутр Клин Практик . 2017; 32 (1): 98–102. DOI: 10.1177 / 0884533616665926 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 135. Andreasen J, Aadahl M, Ee S, Eriksen HH, Lund H, Overad K. Связи и прогнозы повторной госпитализации или смерти у остро госпитализированных пожилых пациентов с использованием самооценки слабости и функциональных показателей. Датское когортное исследование. Arch Gerontol Geriatr . 2018; 76: 65–72. DOI: 10.1016 / j.archger.2018.01.013 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 136. Аллард Дж. П., Келлер Х., Тетерина А. А. и др.Более низкая сила захвата при выписке из больницы неотложной помощи связана с 30-дневной повторной госпитализацией: проспективное когортное исследование. Clin Nutr . 2016; 35 (6): 1535–1542. DOI: 10.1016 / j.clnu.2016.04.008 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 137. Исайя Г., Греппи Ф., Пасторино А. и др. Прогнозирующие эффекты мышечной силы после госпитализации у старых пациентов. Старение Clin Exp Res . 2013. 25 (6): 633–636. [PubMed] [Google Scholar] 138. Iconaru EI, Ciucurel MM, Georgescu L, Ciucurel C. Сила захвата руки как биомаркер старения с точки зрения математического моделирования Фибоначчи. BMC Гериатр . 2018; 18: 296. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 139. Nacul LC, Mudie K, Kingdon CC, Clark TG, Lacerda EM. Сила захвата руки как клинический биомаркер ME / CFS и тяжести заболевания. Передний Neurol . 2018; 9: 992. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 140. Ибрагим К., Мэй С. Р., Патель Х. П., Бакстер М., Сэйер А. А., Робертс ХК. Внедрение измерения силы хватки в медицинских отделениях для пожилых людей в рамках рутинной оценки госпитализации: определение фасилитаторов и препятствий с помощью теоретически обоснованного вмешательства. BMC Гериатр . 2018; 18:79. doi: 10.1186 / s12877-018-0768-5 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 141. Робертс Х.С., Денисон Х.Дж., Мартин Х.Дж. и др. Обзор измерения силы хвата в клинических и эпидемиологических исследованиях: к стандартизированному подходу. Внедрение измерения силы хвата в медицину в палатах для пожилых людей как часть повседневной практики. Возраст Старение . 2011. 40 (4): 423–429. DOI: 10.1093 / старение / afr051 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 142.Ho FKW, Celis-Morales CA, Petermann-Rocha F и др. Связь силы хвата с результатами для здоровья не различается, если сила хвата используется в абсолютном или относительном выражении: проспективное когортное исследование.