СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО КОЛИЧЕСТВА ПОВТОРЕНИЙ ВЫПОЛНЕНИЯ МЫШЕЧНЫХ УПРАЖНЕНИЙ Российский патент 2019 года по МПК A61H1/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к спортивной медицине, неврологии, физической культуре, подготовке спортсменов, реабилитации.

Известны способы немедикаментозного оздоровления всех возрастных категорий людей с назначением специального комплекса физических упражнений, заставляющих использовать возможности организма и мышц, в частности. Это осуществляется путем воздействия на тренируемые мышцы дозированной физической нагрузкой, строгой последовательностью упражнений, чередованием напряжения и расслабления мышц. Однако у разных людей количество волокон одной и той же мышцы не одинаковое, следовательно, физическая нагрузка на мышцы должна быть рассчитана на каждого занимающегося с учетом строения его мышц, общего состояния восстанавливаемой/тренируемой мышцы.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Из уровня техники известен способ оздоровления человека (патент РФ №2127574, МПК А61Н 1/00, А61Н 1/02), который заключается в выполнении физических упражнений в строго определенной последовательности. Все упражнения выполняют в положении сидя, и/или лежа на животе, и/или лежа на спине, и/или лежа на боку, и/или сидя и стоя на коленях. При выполнении физических упражнений используют совокупность различных гимнастик, включающую адаптированный вариант йоговских асан, гимнастику расслабления, виброгимнастику, гимнастику для мышц и суставов шеи и плеч и гимнастику для стоп при гармонично полном типе дыхания. Занятия проводят 2 раза в неделю по 90 мин.

Недостатком известного способа можно назвать то, что выполняемые упражнения вызывают только мышечное расслабление и не определено эффективное количество повторений каждого упражнения.

Из уровня техники известен способ тренировки мышц путем выполнения физических упражнений, направленных на последовательную тренировку мышц-антагонистов конечности с нарушенной функцией с поочередным отягощением противоположных по функции групп мышц (патент РФ №2620146, МПК A61H 1/00, А63В 21/00). Во время выполнения упражнений 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.

Недостатком известного способа можно назвать отсутствие обоснования выбранного количества повторений каждого упражнения.

Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое изобретение состоит в устранении недостатков аналогов.

Технический результат, который может быть получен от реализации заявляемого решения, заключается в повышении эффективности выполняемых упражнений занимающимся.

Указанный результат достигается за счет способа определения оптимального количества повторений выполнения мышечных упражнений, заключающегося в том, что тестируют исходное состояние мышцы, по результатам тестирования определяют способность мышцы к началу упражнения, при этом мышца способна к началу упражнения при условии, что она находится в состоянии нормотонуса; стимулируют цепочечно-ядерные рецепторы для мышечного сокращения; выполняют сокращение мышцы, по меньшей мере, десятикратное, после которого проводят контрольное тестирование состояния мышцы: при условии, что в результате контрольного тестирования определено состояние мышцы иное, чем состояние нормотонуса, уменьшают количество повторений выполнения мышечных упражнений; при условии, что в результате контрольного тестирования определено состояние мышцы в нормотонусе, увеличивают, по меньшей мере, десятикратно количество повторений выполнения мышечных упражнений, при этом общее количество повторений упражнения не превышает двадцати раз.

А также за счет того, что в качестве теста состояния мышцы используют мануально мышечный тест или используют тест неврологической провокации. При этом цепочечно-ядерные рецепторы для мышечного сокращения стимулируют путем легкого удара по брюшку контролируемой мышцы или стимулируют путем движения в суставе (концентрическое движение).

СУЩЕСТВО ЗАЯВЛЯЕМОГО РЕШЕНИЯ

Как правило, режим тренировки определяется тренером и подразумевает выполнение назначенного тренером определенного количества физических упражнений (концентрических сокращений, когда сокращаясь, мышца производит движение в суставе, путем сближения мест своего крепления) тренируемым. Например, тренером назначено выполнить 10 повторений упражнения. Несмотря на то, что уже после 6-го повторения тренируемый выполняет упражнение с трудом, но продолжает делать именно 10 повторений, как назначено тренером. При этом техника выполнения упражнения нарушается. Тренируемый, для выполнения упражнения, использует больше усилий не основного двигателя, а его синергистов или начинает избыточно помогать себе, двигая другими частями своего тела. Нарушение техники выполнения упражнения не способствует тренировке тех мышц, которые должны обеспечить движение в данном упражнении. А у тренера нет точного обоснования: почему надо выполнить именно 10 повторений.

Известно, что скелетную мышцу из состояния покоя в состояние потенциала действия переводит активность нервной системы. Чтобы мышца сократилась, она должна получить импульс от нервной системы. Для повторного сокращения мышцы, нужен следующий такой импульс. При этом должны выполняться условия, а именно, нет нарушения целостности нервной системы, где афферентные и эфферентные проводящие пути нервной системы работают без нарушений, т.е. нет механического повреждения нерва, и сама мышца должна быть в состоянии нормального функционирования, т.е. нормотоничной.

Под состоянием нормального функционирования мышцы принято понимать, способность мышцы выполнять оптимальную функцию как агонист, антагонист, нейтрализатор или стабилизатор. Она должна быть частью строго определенной последовательности для любого движения. Мышца должна включаться и выключаться в точном порядке, чтобы оставаться эффективной в функциональной группе тех мышц, которые необходимы для воспроизводства движения.

Чтобы определить нормотоничность мышцы на данный момент времени, используют мануальное мышечное тестирование (ММТ). Целью мануального мышечного тестирования является оценка функциональной способности мышцы, проявляющейся ее способности развивать силу, адекватную прилагаемому сопротивлению, а также проявляющейся ее способности к адаптации при наращивании сопротивления и движении.

Мануальный мышечный тест проводят следующим образом: конечность выставляется в положение тестирования данной мышцы в направлении мышечных волокон. При этом соблюдается положение, при котором мышца уже находится в состоянии небольшого сокращения, т.е. места крепления тестируемой мышцы сближены. По команде тестируемый и оператор начинают легкое сопротивление: тестируемый сокращает мышцу, оператор удерживает конечность от движения. Силы оператора и тестируемого равнозначны по усилию. Далее оператор усиливает свое воздействие на конечность, а тестируемый должен удержать конечность в положении теста, путем дополнительного подключения в сопротивление мышечных волокон. Если тестируемому удается удержать конечность в исходном положении, то считается, что в мышце есть рефлекс. Далее проводиться манипуляция по определению нормотоничного состояния мышцы. Легким движением по брюшку мышцы производится действие на сближение мышечных волокон тестируемой мышцы и повторяется тест. В состоянии нормотонуса на эти манипуляции в тесте рефлекса в мышце не должно быть. Такая мышца считается нормотоничной, здоровой. (Шмидт И.Р. Введение в прикладную кинезиологию (Лекция первая), Мануальная терапия. - Новокузнецк, 1994. - №8. - с. 30-36).

Для повышения эффективности выполняемых упражнений занимающимся необходимо рассчитать оптимальное количество повторений для нормально работающей мышцы, то есть определить тот запас концентрических сокращений, которое, на данный момент времени есть у мышцы.

А чтобы определить какое количество концентрических сокращений мышца способна выдержать, авторами изобретения предлагается производить следующие действия: конечность удерживается в векторе/направлении, при котором мышца, сокращаясь, обеспечивает движение в суставе. Тестируемому предлагается производить легкое движение в направлении сокращения мышечных волокон определенное количество раз, например, 10 повторений. Если после этих усилий мышца остается нормотоничной, т.е. в нормальном состоянии, можно утверждать, что это количество повторений в тренировке будет наиболее эффективным.

Если же после воспроизводимых движений, делая повторный тест мышцы, получают слабость, невозможность воспроизвести рефлекс в тесте, можно утверждать, что нагрузка на данную мышцу превышает ее физиологические возможности на данной момент.

Авторами заявляемого изобретения было установлено, что если перед началом выполнения упражнения в результате мануально-мышечного теста выявлено, что мышца «слабая» в ней нет рефлекса, т.е. находится в состоянии гипотонуса или гипертонуса («сильная» на провокацию расслабления), то для выполнения упражнения предназначенного для данной мышцы или любого другого движения будут задействованы ее синергисты, а не сама мышца. Перегрузка синергистов приводит к болевым ощущениям, в этом случае занимающийся не может больше активно выполнять упражнения без потери техники. Это приводит даже к нарушению метаболических процессов. Возможны ущемления нервов, это выражается в болевых ощущениях ниже по конечности (туннельные синдромы) В таких случаях нагрузка уже не будет приходиться на ту мышцу, которую тренируют в данном упражнении и, если целью является проработать через упражнение именно данную мышцу, желаемый результат не будет достигнут.Используя только состояние нормального функционирования мышцы, возможно точно определить то количество повторений, которые может совершить мышца и обеспечить нервная система, что и приводит к максимально эффективному результату.

Установлено, что в нормотоничном состоянии мышца имеет свой определенный запас выносливости, при котором не падает ее КПД. Этот КПД будет варьироваться не только у лиц разного пола, возраста и физической подготовки, но и на мышцах одного отдельно взятого человека.

Для определения оптимального количества повторений, которое может совершить мышца, перед началом занятий авторами было предложено выводить конечность в положение мышечного теста и выполнять движение, в котором мышца сокращается оптимально. Конечность удерживается с возможностью совершения только небольшого движения, например: при определении количества сокращений для широчайшей мышцы спины, рука выводится в вектор сокращения этой мышцы. Тестируемый совершает движение руки по направлению сокращения широчайшей мышцы, оператор производит легкое сопротивление, но не препятствует движению руки. Далее осуществляют 10 повторений сокращения тренируемой мышцы. Делают перерыв не более 5 секунд и мышцу тестируют снова. Если в мануально мышечном тесте мышца показывает состояние нормотонуса, количество повторений увеличивают еще на 10 повторений, т.е. мышцу заставляют сокращаться уже 20 раз. Делают перерыв не более 5 секунд и проводят контрольный тест мышцы. Если в результате указанных повторений получено состояние гипотонии, дают возможность мышце восстановиться от 30 до 60 секунд и снова проверяют ее нормотонус. Если мышца пришла в состояние нормотонуса, то заставляют мышцу сокращаться уже меньше, чем 20 раз, например, 15 раз, через не более 5 секунд делают контрольный тест и в зависимости от результата повторяют действие: увеличивают либо уменьшают количество сокращений мышцы.

Исходное состояние мышцы можно также определить посредством теста - неврологической провокации, открытой Полом Деннисоном («Гимнастика Мозга», Деннисон Пол И., Деннисон Гейл И., 320 стр. , 2017 г.). Взгляд на параллельные линии воздействует на головной мозг и обратный ответ от нервной системы - ингибиция мышцы.

При выполнении упражнений на растягивание мышцы осуществляют такие же действия для определения оптимального количества повторений.

Таким образом, можно точно определить количество движений мышцы, которое она может выполнить без потери состояния нормотонуса, а как следствие, увеличить эффективность выполняемых упражнений занимающимся.

Следует отметить, что движение на растяжение и сокращение в контрольных измерениях можно заменить стимулами на конкретную мышцу. Это действие открыл доктор Хосе Паломар.

Цепочечно-ядерные рецепторы, которые отвечают за мышечное сокращение, одинаково реагируют на мышечное сокращение и на стимул - легкий удар/стук по брюшку контролируемой мышцы. Ответ, который получается с мышцы - одинаковый. Сумчато-ядерные рецепторы, отвечающие за мышечное растяжение, одинаково реагируют на движение «растяжение» и на стимул - пальпаторное растягивание брюшка мышцы в направлении вверх/вниз по направлению расположения мышечных волокон на брюшке мышцы. Избыточный, высокий сигнал с сумчато-ядерных рецепторов приводит к тому, что нервная система будет подавать обратный импульс не на мышечное сокращение, а на ингибицию мышцы.

Авторами данного изобретения было отмечено, что при многократном повторении сокращения мышцы из состояния нормотонуса она переходит в состояние гипотонии. Следовательно, важно установить то количество повторений сокращения мышцы, при котором происходит переход мышцы из состояния нормотонуса в иное состояние.

Если мышца в тестовом упражнении может выдержать от 10 до 15 повторений и оставаться в состоянии нормотонуса, то при выполнении основного тренировочного упражнения мышца так же будет оставаться в состоянии нормотонуса, техника выполнения упражнения останется неизменной. В режиме тренировки две недели с определенным оптимальным количеством повторений сокращений мышцы, отмечается увеличение мышечной выносливости, увеличение количества повторений, изменение пастуры. При контрольной проверке выполнения упражнения более 10-15 повторений не выявлено нарушения техники выполнения упражнения и болевые ощущения у занимающегося отсутствуют.

Если мышца в тестовом упражнении может выдержать меньше 10 повторений сокращения мышцы, то отмечается потеря техники выполнения упражнения, а занимающийся может ощущать боль или дискомфорт в суставе.

Обоснованный выбор оптимального количества повторений каждого упражнения является актуальным вопросом в спорте и в фитнес тренировках, а также в реабилитации и восстановлении после травм. Это дает возможность тренерам качественно улучшить эффективность выполняемых упражнений занимающимся и сократить время для достижения поставленной цели и для тренировок конкретных мышц.

Перечисленные далее примеры определения оптимального количества повторений выполнения мышечных упражнений не являются исчерпывающими. Заявляемый способ определения оптимального количества повторений позволяет использовать его неограниченно многообразно.

ПРИМЕР 1. Женщина. Возраст 33 года, домохозяйка (физически неподготовленный тестируемый).

Упражнения выполнялись на левой широчайшей мышце спины.

Определяли исходное состояние указанной мышцы посредством теста -неврологической провокации: взгляд на параллельные линии воздействует на головной мозг и обратный ответ от нервной системы - ингибиция левой широчайшей мышцы спины. Такой ответ считается нормой.

Далее стимулировали цепочечно-ядерные рецепторы, которые отвечают за мышечное сокращение.

Выполнили 10 механических сокращений левой широчайшей мышцы спины. Сделали перерыв не более 5 секунд, провели контрольный тест мышцы. В результате теста установили гипотонию мышцы.

Сделали перерыв 20 секунд на восстановление мышцы. Повторно определили состояние мышцы - нормотоничное состояние.

Далее выполнили 5 механических сокращений левой широчайшей мышцы спины. Сделали перерыв не более 5 секунд, провели контрольный тест мышцы. В результате теста установили гипотонию мышцы. Сделали перерыв 20 секунд на восстановление мышцы.

Выполнили 4 механических сокращений левой широчайшей мышцы спины. Сделали перерыв не более 5 секунд, провели контрольный тест мышцы. Получили рефлекс. В результате теста на неврологическую провокацию установили нормотоничное состояние тестируемой мышцы.

В результате данного теста был сделан вывод: для тестируемой мышцы и данного занимающегося, широчайшая мышца спины может выполнять упражнение с повторением только не более 4 раз. После четвертого повторения, тонус мышцы меняется, и нагрузка ложиться на мышцы синергисты.

Данному занимающемуся было предложено две недели тренировок данной мышцы в режиме 4 повторения в упражнении. В результате двухнедельной тренировки получили возможность увеличения количества повторений без потери качества до 7 раз.

ПРИМЕР 2. Женщина. Возраст 30 лет. Фитнес тренер (физически подготовленный тестируемый).

Упражнения выполнялись на правой широчайшей мышце спины.

Определяли исходное состояние указанной мышцы посредством теста ММТ -сближение мышечных волокон. Получили ответ от нервной системы - ингибиция правой широчайшей мышцы спины. Такой ответ считается нормой.

Выполняли все те же шаги, что и в ПРИМЕРЕ 1.

В результате теста было установлено, что оптимальное количество повторений, которое может выполнить правая широчайшая мышца спины у данного занимающегося составляет 22 мышечных сокращения, которые не приводили к ингибиции.

Так как в фитнесе, обычно, не делают больше 20 повторений упражнений на одну и ту же мышцу, то данному занимающемуся не предлагалось работать две недели в режиме 22 повторов упражнений на правую широчайшую мышцу спины.

ПРИМЕР 3. Мужчина, 37 лет. Занимается фитнесом (физически подготовленный тестируемый).

Упражнения выполнялись на ромбовидной мышце спины. Выполняли все те же шаги, что и в ПРИМЕРЕ 1.

В результате теста было установлено, что оптимальное количество повторений, которое может выполнить ромбовидная мышца спины у данного занимающегося без потери состояния нормотонуса составляет 12 мышечных сокращений.

Данному занимающемуся было предложено две недели тренировок данной мышцы в режиме 12 повторений в упражнении. В результате двухнедельной тренировки получили возможность увеличения количества повторений до 14 раз.

Данное изобретение позволяет объяснить, почему можно наблюдать изменение в технике выполнения упражнения после определенного количества повторений и понять, почему не следует продолжать упражнение, если техника выполнения изменяется. Так же позволяет понять причину возникновения боли или дискомфорта в суставе после определенного количества выполнения упражнения.

Таким образом, перед началом тренировочного процесса необходимо определить состояние, в котором находится тренируемая мышца, например, используя навык проведения теста ММТ, далее установить то оптимальное количество мышечных сокращений, которое на данный момент готова обеспечить нервная система для данной мышцы. Это позволит снизить травматичность в процессе тренировок, избежать болевых ощущений и получить желаемый результат тренировок, увеличить эффективность выполняемых упражнений занимающимся.

Изобретение относится к медицине, а именно к спортивной медицине, неврологии, физической культуре, реабилитации, и может быть использовано при выполнении мышечных упражнений. Для этого осуществляют тестирование исходного состояния мышцы. По результатам тестирования определяют способность мышцы к началу упражнения, при этом мышца способна к началу упражнения при условии, что она находится в состоянии нормотонуса. Стимулируют мышечное сокращение путем по меньшей мере 10 повторений сокращения мышцы, после которого проводят контрольное тестирование ее состояния. При условии, что в результате контрольного тестирования состояние мышцы определено как гипотонус, уменьшают количество повторений выполнения мышечных упражнений до получения после выполнения упражнений состояния нормотонуса. При условии, что в результате контрольного тестирования определено состояние мышцы как нормотонус, то количество повторений выполнения мышечных упражнений увеличивают по меньшей мере десятикратно. При этом общее количество повторений упражнения не превышает двадцати раз. Способ обеспечивает наиболее точное определение оптимального количества повторений выполнения мышечных упражнений. 4 з.п. ф-лы, 3 пр.

1. Способ определения оптимального количества повторений выполнения мышечных упражнений, заключающийся в том, что осуществляют тестирование исходного состояния мышцы, по результатам тестирования определяют способность мышцы к началу упражнения, при этом мышца способна к началу упражнения при условии, что она находится в состоянии нормотонуса, стимулируют мышечное сокращение, осуществляют, по меньшей мере, 10 повторений сокращения мышцы, после которого проводят контрольное тестирование ее состояния, и при условии, что в результате контрольного тестирования состояние мышцы определено как гипотонус, уменьшают количество повторений выполнения мышечных упражнений до получения после выполнения упражнений состояния нормотонуса; при условии, что в результате контрольного тестирования определено состояние мышцы как нормотонус, то количество повторений выполнения мышечных упражнений увеличивают по меньшей мере десятикратно, при этом общее количество повторений упражнения не превышает двадцати раз.

2. Способ по п. 1, где в качестве тестирования исходного состояния мышцы и контрольного тестирования используют мануально-мышечный тест.

3. Способ по п. 1, где в качестве теста исходного состояния мышцы используют тест неврологической провокации посредством взгляда на параллельные линии.

4. Способ по п. 1, где мышечное сокращение стимулируют путем удара по брюшку контролируемой мышцы.

5. Способ по п. 1, где мышечное сокращение стимулируют путем осуществления движения в суставе.