СПОСОБ ТРЕНИРОВКИ МЫШЦ Российский патент 2017 года по МПК A61H1/00 A63B21/00 A63B22/16 

Изобретение относится к медицине, а именно к лечебной физкультуре, травматологии и ортопедии, и может быть использовано при реабилитации больных после травмы и заболеваний конечностей, и для спортсменов.

Любое ограничение движений конечностей вследствие травм или заболеваний, как и при недостатке физической активности, проявляется гипотрофией мышц и снижением двигательной чувствительности - проприоцепции. Проприорецепторы собирают и передают данные об активных и пассивных сокращениях мышц и нагрузках на скелет, за счет чего мышцами осуществляется стабилизация суставов во время движений. В связи с этим важной задачей тренировок конечностей является развитие скоростно-силовых возможностей нервно-мышечного аппарата и выносливости при контроле двигательной нагрузки.

Аналог (1): Известен «Способ коррекции телосложения» (Химич O.K., Белогузов В.Н. Патент РФ №2014101 по заявке №4927966/14 от 18.04.1991, A61N 1/36, опубликовано 15.06.1994). Способ заключается в проведении физических упражнений с учетом частоты сердечных сокращений, соответствующей порогам аэробного и анаэробного обменов. Дополнительно осуществляют электростимуляцию корректируемых мышц в зависимости от их утомления в течение 5-8 мин при амплитуде тока, выбранной в пределах 10-30 мА, и частоте подачи импульсов, равной 50 Гц. С целью снижения утомляемости мышц путем обеспечения динамической обратной связи между величиной нагрузки при сохранении эффекта тренировки проводят дополнительную электростимуляцию на пороговом уровне болевых ощущений в течение 2-5 мин, а в качестве контролируемого параметра используют время наступления утомляемости.

Аналог (2). Известен «Способ тренировки координации движений и набор элементов для его осуществления» (Соснин В.В., Соснина Е.Д. Патент РФ №2143298 по заявке №98105420/14 от 02.04.1998, A63B 21/00, опубликовано 27.12.1999). Способ заключается в перемещении тела в пространстве на опорах качения или скольжения путем изменения количества и/или месторасположения опорных точек. При осуществлении способа опоры качения или скольжения закрепляют по меньшей мере на четырех конечностях человеческого тела. Кроме того, опоры могут быть закреплены на спине, голове и на других местах.

Аналог (3). Известен «Способ дозирования двигательной нагрузки» (Смирнов Г.В., Буйлова Т.В., Дорофеева Г.И. Патент РФ №2164375 по заявке №98119205/14 от 21.10.1998, A61B 5/02, А61Н 1/00, опубликовано 27.03.2001). Осуществляют регистрацию частоты сердечных сокращений и углового ускорения в суставе во время двигательной нагрузки. При увеличении максимального углового ускорения более чем в 2 раза или частоты сердечных сокращений в 1,5 раза двигательную нагрузку прекращают.

Аналог (4). Известен «Способ физической тренировки «внутрисиловой тренинг» (Комиссаров Ю.В. Патент РФ №2143299 по заявке №98112521/12 от 06.07.1998, A63B 21/002, опубликовано 27.12.1999). Способ предполагает равномерное развитие мышц - антагонистов. Воздействия волевых напряжений на мышцы количественно преобладают над противодействиями мышц внешним силовым нагрузкам, создаваемым посредством набора спортивного инвентаря.

Критика аналогов:

- физические упражнения с электрической стимуляцией мышечных сокращений не дополняются тренировкой проприоцепции, которая значительно повысила бы эффективность занятий;

- тренировка пространственной координации тела проводится без направленного развития силы и выносливости тех или иных групп мышц конечностей;

- использование специальных приборов для контроля нагрузки на мышцы продлевает время тренировок, требует наличия данного оборудования и обучения персонала работе с ним, а также не обеспечивает контроля всех групп мышц;

- при дозировании нагрузок не учитываются способность человека выполнять те или иные упражнения и общая усталость;

- использование штанги и других аксессуаров у людей, перенесших заболевания или травмы опорно-двигательного аппарата, для тренировки двигательной памяти невозможно ввиду слабости мышц.

Прототип: В качестве способа-прототипа нами взят «Способ укрепления здоровья человека» (Арабули З.Ш. Патент РФ №2112488 по заявке №97106756/14, А61Н 1/00 от 07.05.1997, опубликовано 10.06.1998). Пациент выполняет физические упражнения с максимальным напряжением группы противоположных мышц. Повторяют каждое упражнение до полного утомления. Переходят к тренировке других групп противоположных мышц. Выполняют физическое упражнение для возможно большего числа групп противоположных мышц одновременно. Физические упражнения выполняют перед сном.

Недостатками способа-прототипа являются:

- не проводится тренировка проприоцепции;

- не проводится оценка пределов допустимых нагрузок с целью увеличения или уменьшения подходов и повторов упражнений для дозирования усилий;

- исключается применение дополнительных средств отягощения и аксессуаров, в то время как в случае нетрудоспособности, вызванной травмой или заболеванием, после определенного количества тренировок эффективное восстановление функции сегментов, в которых мышечная гипотрофия и тугоподвижность более выражены, требует приложения дополнительных усилий.

Цель предлагаемого изобретения: Целью данного изобретения является обеспечение тренировки мышц с повышением эффективности воздействия на мышцы за счет развития проприоцепции, управления нагрузками во время занятий и использования дополнительного отягощения.

Сущность предлагаемого изобретения

Предлагаемый способ включает в себя тренировку проприоцепции как за счет балансирования на нестабильной платформе во время выполнения физических упражнений, так и путем чередования физических упражнений с балансированием на нестабильной платформе в течение 1 минуты. Инструктор задает количество подходов и повторов упражнений. Начинают выполнять упражнения с 5 повторов. Минимальное количество подходов составляет 3, а повторов 5. Если человек не жалуется на усталость и легко выполняет упражнения, что говорит о хорошем функциональном состоянии, то количество повторов упражнений увеличивают на 1. При достижении 15 повторов в одном подходе количество подходов также увеличивают на 1. Если человек жалуется на усталость и с трудом выполняет упражнения, что свидетельствует о неудовлетворительном функциональном состоянии, то количество повторов в подходе уменьшают на 1. Если количество повторов выполняется менее 5 раз, то количество подходов уменьшают на 1. И в этом случае упражнения повторяют 5 раз.

Тренировку мышц верхних и нижних конечностей проводят через день в течение 1,5 часов посредством физических упражнений с поочередным отягощением мышц-антагонистов, с одновременным максимальным постоянным напряжением группы противоположных мышц и остановкой на середине амплитуды на 1 секунду. Движения совершают медленно. Во время усилия делают выдох, во время расслабления - вдох. Во время секундной паузы дыхание не задерживают. При одновременном напряжении мышц-антагонистов суставы несут двойную нагрузку, так как разнонаправленные силы стремятся уравновесить друг друга. При дополнительном отягощении с совершением ритмичных медленных движений в противоположные стороны нагрузка на суставы снижается на величину отягощения, так как мышцы совершают противодействие нагрузке. В то же время происходит дополнительная тренировка самих мышц, что является условием их восстановления и развития. Небольшая пауза, составляющая 1 секунду, необходима для тренировки выносливости мышц, так как после нее требуются повторные усилия для возобновления движений. Отягощение подразумевает нагрузку, создаваемую усилием инструктора и спортивными снарядами.

Во время совершения движений инструктор создает препятствие силой своих рук, но позволяя завершать движение, и считает вслух до 3, а затем предлагает удерживать достигнутое напряжение и считает вслух до 5, после чего дает команду расслабиться. Длительность отдыха между повторами 5 секунд, а между подходами 30 секунд. Во время занятий человек балансирует на нестабильной платформе, как показано на фиг. 1:

- тренируемый (фиг. 1, поз. 1);

- инструктор (фиг. 1, поз. 2);

- нестабильная платформа (фиг. 1, поз. 3).

Физические упражнения проводятся с учетом нейтрально-нулевого положения, принимаемого как исходное положение, в которое возвращаются после выполнения усилия. Для плечевого сустава рука должна быть опущена вдоль туловища. Для локтевого сустава руку сгибают в суставе под прямым углом. Для лучезапястного сустава кисть должна находиться на одной линии с предплечьем. Выполняя движения, стремятся достигнуть средних нормальных показателей:

1. Сгибатели плеча тренируют, сгибая конечность в плечевом суставе до 65°, а разгибатели, разгибая плечо в плечевом суставе до угла 35°;

2. Мышцы, отводящие плечо тренируют, отводя конечность до угла 90°, а мышцы, приводящие плечо, приводя конечность до угла 10°;

3. Для тренировки мышц, поворачивающих плечо кнаружи, конечность, согнутую в локтевом суставе под углом 90°, поворачивают кнаружи до 40°. Мышцы, поворачивающие плечо кнутри, тренируют, поворачивая конечность кнутри до 60°.

4. При тренировке сгибателей предплечья предплечье медленно сгибают до 150° в локтевом суставе, а разгибателей - разгибают до 10°;

5. Работа со сгибателями кисти заключается в сгибании кисти до 50° при напряжении разгибателей, а тренировка разгибателей кисти, наоборот, в разгибании до 35°-60° при напряжении сгибателей;

6. Тренировка мышц, осуществляющих лучевое отведение кисти, предполагает лучевое отведение кисти до 20°-30°, а мышц, осуществляющих локтевое отведение, - локтевое отведение до угла 30°-40°.

При достижении возможности выполнять упражнения с 5 подходами при 15 повторах переходят к тренировке с отягощением посредством гантелей весом 0,5, 1,0 и 2,0 кг. Когда при упражнениях с гантелями весом 0,5 кг число подходов увеличивается до 5, при 15 повторах, переходят к упражнениям с гантелями весом 1,0 кг. Соответственно при достижении 5 подходов при 15 повторах переходят к занятиям с гантелями весом 2,0 кг. Во время занятий балансируют на нестабильной платформе, как показано на фиг. 2:

- тренируемый (фиг. 2, поз. 1);

- гантель (фиг. 2, поз. 2);

- нестабильная платформа (фиг. 2, поз. 3).

Во время тренировки мышц нижних конечностей, когда в качестве отягощения используется сила рук инструктора, тренируемый человек балансирует на нестабильной платформе на одной ноге. Вторую нижнюю конечность инструктор удерживает руками, оказывая сопротивление движениям, как показано на фиг. 3, где:

- тренируемый (фиг. 3, поз. 1);

- инструктор (фиг. 3, поз. 2);

- нестабильная платформа (фиг. 3, поз. 3).

Физические упражнения проводятся с учетом нейтрально-нулевого положения, принимаемого как исходное положение, в которое возвращаются после выполнения усилия. Для тазобедренного и коленного суставов нога находится на одной линии с туловищем. Выполняя движения, стремятся достигнуть средних нормальных показателей:

7. Сгибатели бедра тренируют, сгибая конечность, по возможности, в тазобедренном суставе до угла 130°, а разгибатели, разгибая конечность до угла 10°;

8. Мышцы, отводящие бедро, тренируют, отводя конечность в тазобедренном суставе на 30°-50°, а мышцы, приводящие бедро, приводя бедро на 20°-30°;

9. Работа с мышцами, осуществляющими наружную ротацию конечности, заключается в развороте бедра на 40°-50° кнаружи, а работа с мышцами, осуществляющими внутреннюю ротацию конечности, заключается в развороте бедра внутрь на 30°-40°;

10. Для работы со сгибателями голени стараются согнуть конечность в коленном суставе до угла 120°-150°, а с разгибателями голени - разогнуть до 5°-10°;

11. Работа со сгибателями стопы заключается в сгибании стопы в голеностопном суставе до 40°-50°, а с разгибателями стопы - в разгибании до 20°-30°.

При успешном выполнении 5 подходов с 15 повторами переходят к выполнению 7, 8 и 10 упражнений при помощи жгута, балансируя при этом на нестабильной платформе. Для тренировки мышц, осуществляющих движения в тазобедренном суставе, петлю жгута фиксируют на нижней трети бедра, как изображено на фиг. 4, где:

- тренируемый (фиг. 4, поз. 1);

- жгут (фиг. 4, поз. 2);

- нестабильная платформа (фиг. 4, поз. 3).

Для тренировки мышц, осуществляющих движения в коленном суставе, петлю жгута фиксируют в области лодыжек, как показано на фиг. 5, где:

- тренируемый (фиг. 5, поз. 1);

- жгут (фиг. 5, поз. 2);

- нестабильная платформа (фиг. 5, поз. 3).

При достижении способности выполнять 5 подходов к упражнениям при 15 повторах переходят к занятиям с отягощением встроенным весом на силовой станции. Каждое упражнение на силовой станции чередуют с тренировкой проприоцепции на нестабильной платформе, балансируя 1 минуту. Начинают с упражнений с грузом 5,45 кг, увеличивая число подходов до 5, а повторов до 15. Затем переходят к упражнениям с весом 10,9 кг. Соответственно при достижении 5 подходов при 15 повторах переходят к занятиям с весом 16,35 кг. При тренировке мышц на силовой станции в качестве исходного положения принимается положение конечности на силовой станции в покое. Объем выполняемых движений зависит от функционального состояния человека и конструкции;

12. Для тренировки разгибателей плеча и предплечья выполняют жим от груди сидя. При этом разгибают руки в локтевых суставах, держась за горизонтальные ручки;

13. Для тренировки сгибателей плеча и предплечья также выполняют тягу к затылку и к подбородку, держась за перекладину и сидя лицом к спинке;

14. Также для тренировки сгибателей предплечья захватывают ручки перекладины, присоединенной к тросу в основании рамы сиденья силовой станции, в положении сидя и сгибают руки в локтевых суставах;

15. Тренировку приводящих мышц осуществляют сидя, приводя руки в плечевых суставах. При этом руки согнуты под углом 90° в локтевых суставах, а предплечья упираются в вертикальные упоры на боковых подвижных стойках;

16. Тренировка двуглавой мышцы бедра выполняется в положении стоя лицом к силовой станции. Колено при этом упирается в верхнюю подушку сиденья, а голень заводится за нижнюю подушку и упирается в нее областью Ахилла. Осуществляется сгибание голени в коленном суставе и возврат в исходное положение;

17. Для тренировки четырехглавой мышцы бедра ноги разгибают в коленных суставах в положении сидя, когда колени лежат на верхних подушках, а голени упираются в нижние подушки передней поверхностью в области лодыжек;

18. Сгибатели бедра тренируют стоя, сгибая конечность, разогнутую в коленном суставе. Петля нижней стойки силовой станции при этом надета на нижнюю часть голени;

19. Тренировка отводящих мышц бедра проводится в положении стоя боком к силовой станции. Нога находится в петле, надетой на уровне лодыжек. В таком положении отводят конечность, выпрямленную в коленном суставе;

20. Тренировка приводящих мышц бедра проводится в положении стоя боком к силовой станции. Нога находится в петле, надетой на уровне лодыжек. В таком положении приводят конечность, выпрямленную в коленном суставе.

Примеры конкретного применения способа

Пример 1. Гр-н М. 45 лет. В анамнезе - перелом наружного мыщелка правой большеберцовой кости. Оперирован. После операции конечность иммобилизована гипсовой шиной сроком на 1,5 мес. После снятия шины отмечалась значительная мышечная гипотрофия, движения в коленном суставе 15°. Ходил с опорой на костыли. Через 2,5 месяца после операции были рекомендованы занятия для восстановления функции нижней конечности. Выполнялась тренировка мышц одновременно с развитием проприоцепции с контролем допустимых пределов нагрузок. Вначале выполнялись упражнения 7, 8, 9, 10 и 11 с участием инструктора. К четвертому занятию количество подходов увеличилось до 5 при 15 повторах. Амплитуда движений в коленном суставе увеличилась до 45°. Перешел на ходьбу с тростью. Далее в течение шести занятий выполнялись 7, 8, 9 и 10 упражнения со жгутом. Отметил появление уверенности в походке, увеличение окружности бедра и голени, а также амплитуды до 95°. Ходил с опорой на трость, прихрамывая. Количество подходов увеличилось до 5 при 15 повторах. В связи с этим были начаты занятия на силовой станции, где выполнялись упражнения 16, 17, 18, 19 и 20. К 16 тренировке отмечалось увеличение амплитуды движений в коленном суставе до 120°. Начал ходить без дополнительной опоры, не прихрамывая. Вернулся к работе.

Пример 2. Гр-н М. 56 лет. В анамнезе - вывих правого плеча с переломом большого бугорка. После вправления вывиха конечность была иммобилизована гипсовой шиной сроком на 1,5 мес. После снятия шины отмечалась значительная мышечная гипотрофия. Сгибание в плечевом суставе составляло 45°, а разгибание 20°. Отведение равнялось 10°, а приведение 0°. Наружная ротация составляла 10°, а внутренняя ротация 20°. Выполнялась тренировка мышц одновременно с развитием проприоцепции под контролем допустимых пределов нагрузок. Вначале выполнялись упражнения 1, 2, 3, 4, 5 и 6 с участием инструктора с 3 подходами по 5 повторов, стоя на нестабильной платформе. К шестому занятию количество подходов увеличилось до 6 при 15 повторах. Амплитуда движений в плечевом суставе увеличилась: сгибание до 90°, разгибание до 50°, отведение до 45°, приведение до 10°, наружная ротация до 35° и внутренняя ротация 60°. Далее в течение двух занятий проводились упражнения с гантелями весом 0,5 кг. Затем во время двух занятий занимался с гантелями весом 1,0 кг, после чего перешел к занятиям с гантелями весом 2,0 кг. После трех занятий сгибание в плечевом суставе составило 115°, а разгибание 55°. Отведение достигло 65°, а приведение 10°. Наружная ротация составила 48°, а внутренняя ротация 65°. Число подходов при занятиях с гантелями весом 2,0 кг увеличилось до 5 при 15 повторах. В течение пяти занятий выполнялись упражнения 12, 13, 14 и 15 на силовой станции. В результате сгибание в плечевом суставе составило 140°, разгибание 55°, отведение 86°, приведение 10°, наружная ротация 55° и внутренняя ротация 85°. Вернулся к работе.

Признаки, отличительные от прототипа:

- проводится тренировка проприоцепции на нестабильной платформе;

- во время занятий уточняется количество подходов и повторов упражнений на основании признаков, характеризующих функциональное состояние, позволяющих оценивать пределы допустимых нагрузок и переходить к более сложным упражнениям в безопасном режиме;

- применяется дополнительное отягощение с последовательным приложением усилий с использованием силы мышц инструктора, жгута и силовой станции;

- осуществляется однократно остановка упражнения на 1 секунду во время совершения каждого движения на середине амплитуды без задержки дыхания.

Технический результат предлагаемого изобретения - увеличение силы мышц, выносливости и амплитуды движений в суставах как после травм и заболеваний различной этиологии, так и у здоровых людей при недостатке физической активности. Способ может быть использован не только в медицине, но и в спорте. Прежде всего это касается оценки допустимых пределов нагрузок у мужчин и женщин для гибкого управления тренировкой мышц в безопасном режиме.

Источники информации

1. Способ коррекции телосложения (Химич O.K., Белогузов В.Н. Патент РФ №2014101 по заявке №4927966/14 от 18.04.1991, A61N 1/36, опубликовано 15.061994);

2. Способ тренировки координации движений и набор элементов для его осуществления (Соснин В.В., Соснина Е.Д. Патент РФ №2143298 по заявке №98105420/14 от 02.04.1998, A63B 21/00, опубликовано 27.12.1999);

3. Способ дозирования двигательной нагрузки (Смирнов Г.В., Буйлова Т.В., Дорофеева Г.И. Патент РФ №2164375 по заявке №98119205/14 от 21.10.1998, A61B 5/02, А61Н 1/00, опубликовано 27.03.2001);

4. Способ физической тренировки «внутрисиловой тренинг» (Комиссаров Ю.В. Патент РФ №2143299 по заявке №98112521/12 от 06.07.1998, A63B 21/002, опубликовано 27.12.1999);

5. Способ укрепления здоровья человека (Арабули З.Ш. Патент РФ №2112488 по заявке №97106756/14 от 07.05.1997, А61Н 1/00, опубликовано 10.06.1998) - прототип.

Изобретение относится к медицине, лечебной физкультуре, травматологии и ортопедии, может быть использовано при реабилитации после травмы и заболеваний конечностей, для спортсменов. Выполняют физические упражнения, направленные на последовательную тренировку мышц-антагонистов конечности с нарушенной функцией, с поочередным отягощением противоположных по функции групп мышц. Во время выполнения упражнений проводят тренировку проприоцепции за счет балансирования на нестабильной платформе, а также чередуют выполнение упражнений на отягощение мышц с балансировкой на нестабильной платформе. Каждое движение выполняют с отягощением и с паузой в течение 1 сек на середине амплитуды, начиная выполнять упражнения с трех подходов при 5 повторах. Далее в случае отсутствия состояния усталости пациента количество повторов упражнений увеличивают на 1. В случае состояния усталости количество повторов в подходе уменьшают на 1. Если количество повторов пациент выполняет менее 5 раз, то количество подходов уменьшают на 1, а при достижении 15 повторов в одном подходе количество подходов увеличивают на 1. В процессе выполнения упражнений постепенно увеличивают или уменьшают отягощение, создаваемое посредством соответствующих спортивных снарядов, под контролем способности пациента выполнять достигнутое число повторов и подходов с предыдущим весом отягощения. Способ обеспечивает увеличение силы мышц, выносливости, амплитуды движений в суставах после различных травм и заболеваний и у здоровых людей при недостатке физической активности, развитие проприоцепции с обеспечением безопасного режима тренировок при управлении нагрузками. 5 ил., 2 пр.

Способ тренировки мышц путем выполнения физических упражнений, в качестве которых выполняют упражнения, направленные на последовательную тренировку мышц-антагонистов конечности с нарушенной функцией с поочередным отягощением противоположных по функции групп мышц, причем во время выполнения упражнений проводят тренировку проприоцепции за счет балансирования на нестабильной платформе, а также чередуют выполнение упражнений на отягощение мышц с балансировкой на нестабильной платформе, при этом каждое движение выполняют с отягощением и с паузой в течение 1 секунды на середине амплитуды, начиная выполнять упражнения с трех подходов при 5 повторах, далее в случае отсутствии состояния усталости пациента количество повторов упражнений увеличивают на 1, а в случае состояния усталости количество повторов в подходе уменьшают на 1, и если количество повторов пациент выполняет менее 5 раз, то количество подходов уменьшают на 1, а при достижении 15 повторов в одном подходе количество подходов увеличивают на 1, в процессе выполнения упражнений постепенно увеличивают или уменьшают отягощение, создаваемое посредством соответствующих спортивных снарядов, под контролем способности пациента выполнять достигнутое число повторов и подходов с предыдущим весом отягощения.