3 172
Изобретение относится к физической культуре и спорту, а также к лечебно- оздоровительной медицине, в частности к устройствам и тренажерам, предназначенным для активных упражнений, направленных на развитие силы мышц ног.
Мышцм и связочно-суставной аппарат ног, как правило, несут самую длитель
Использование различных рычажно- блочных устройств и амортизаторов для локального (избирательного) нагруже- ния мышц ног снижает эффект комплексного воздействия на опорно-двигательный аппарат, не позволяя вовлекать в работу мыицы туловища, создающие силы реакции, необходимые для сохранения
Устройство позволяет без использования отягощений повысить эффект тренинга, направленного на развитие силы мышц ног и осуществляющегося в широком динамическом диапазцне (по амплитуде перемещения костных звеньев и степени мышечного напряжения) без прессорного воздействия на позвоночник. Устройство содержит две опорные площадки 2 и 3, подвижно установленные на основании 1. Одна из опорных площадок выполнена с возможностью перемещения вдоль рамы с целью изменения расстояния между опорными площадками, имеющими возможность поворота в горизонтальной плоскости вокруг центральной оси. Механизм продольного перемещения опорной площадки 3 выполнен в виде резьбовой пары, состоящей из неподвижно установленной на опорной площадке 3 гайки и ОДнта 5, снабженного маховичком 6. Механизм поворота каждой опорной площадки выполнен в виде зубчатого сектор :., установленного на оси поворота и взаимодействующего с винтом. Подвижностью опорных площадок обеспечивается необходимый набор позиций для комплексной проработки мышц стопы, голени, бедра, а также связочного, аппарата и суставов соответствующих костных звеньев. Уп- ражнения, выполняемые на устройстве, имеют произвольно-принудительный ха- .рактер, что позволяет вместе с нагру- жением мыпечной системы совершенствовать координацию психомоторных функций. 9 ил. СП
ную по времени функциональную нагруз- jg равновесного состояния,
ку, а в большинстве видов физической культуры и спорта требуют обязательной дополнительной подготовки, направленной не только на развитие мышечной
силы, но и на специальный тренинг сус-15 фиксированная зависимость величины
тавов. Развитие силы мышц, сопровождаемое нагружением связочно-суставно- го аппарата, благоприятно отражается на их состоянии. Это воздействие обусловлено активацией обменных процессов 2Q цифических задач тренинга.
в тканях всех указанных элементов.
Как правило, традиционные способы развития силы мышц имеют рефлекторно- активный характер, т.е. связанный с напряжением мыиечной системы в ответ на раздражение, вызываемое внешней нагрузкой с помощью отягощений, сопротивления пружинных и резиновых амортизаторов, рычажно-блочных устройств и т.п.
Р связи с тем, что костные рычаги ног являются единым совокупным звеном, то физическое нагружение ног сопровождается включением в работу практически всех ммиц (синергистов и ан- таг-онистов) , -и поэтому все методики их нагружения с целью развития силы носят универсальный характер. Последний фактор подтверждается тем, что наиболее действенным (и распространенным) видом тренинга, направленного на развитие мышечной силы ног, являются упражнения со штангой, выполняющей роль внешнего сопротивления. Этот способ широко используется как эффективное средство для развития специальной и общей физической подготовки во многих спортивных дисциплинах (бег, лыжи, прыжки и т.п.).
Однако с ростом силы мышц ног требуется увеличение внешней нагрузки (веса штанги, удерживаемой на плечах) вызывающее нежелательное увеличение компрессионной нагрузки на позвоноч-, ник, что является причиной брле знен- ных изменений в межпозвонковых дисках и связочном аппарате сегментов позвоночника .
Характер нагружения указанных групп мышц задается фиксированным, т.е. обусловленным конкретным значением жесткости упругого элемента, такая
сопротивления от деформации упругого элемента не позволяет варьировать характер нагружения мышечной системы в связи с необходимостью решения спе5
0
5
Целью изобретения является повышение эффективности тренировки путем многопозиционного комплексного нагружения мышц в изометрическом и изокине- тическом режимах.
На фиг. 1 изображено устройство, вид спереди; на фиг. 9. - то же, вид сверху; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3 (без опорной площадки); на фиг.5 - 7 - примеры выполнения упражнений для развития силы мышц ног с помощью предлагаемого устройства; на фиг. 8 - схема механизма поворота опорных площадок; на фиг. 9 - прин- v ципиальные схемы нагружения мышц ног.
На основании 1, выполненном в виде, прямоугольной платформы, установлены опорные площадки 2 и 3 с возможностью их поворота в горизонтальной плоскости вокруг центральной оси площадок. Опорная площадка 3 снабжена механизмом перемещения, состоящим из гай- 5 ки 4, взаимодействующей с винтом 5, маховичка 6 и опор 7 и 8. В основании 1 выполнены продольные пазы 9, в которых размещена пластина 10 (фиг.З), снабженная осью 11 для соединения с кареткой 12. На нижней поверхности пластины 10 установлены штифты 13, а каретка 12 удерживается в пазах 9 пластинами 14. Для размещения итиф- тов 13 в каретке 1 . предусмотрены дугообразные пазы 15, обеспечивающие
0
0
5
поворот пластины не менее чем на 90 .
,
Гайка 4 механизма перемещения неподвижно закреплена на каретке 12, а
517
опоры 7 и 8 винта 5 закреплены на основании 1 .
Механизм поворота опорных площадок 2 и 3 состоит из зубчатого сектора 16 и винта 17, снабженного маховичком 1.8 установленным в скобе 19Э закрепленной на основании 1.
Для нагружения мышц ног опорные площадки -2 и 3 могут занимать различ- ные положения. Так как диапазон положения одной стопы относительно другой практически ограничен углом, равным примерно 90°, то принятый максимальны угол поворота площадок составляет не более 90 . Этим значением угла поворота обеспечивается необходимый набор позиций для выполнения максимально возможного числа схем нагружения мышц ног. Кроме того, эта возможность до- полнительно обеспечивается изменением расстояния между опорными площадками 2 и 3, для чего винт 5 вращают с помощью маховичка 6, выступающего над поверхностью основания 1. Величина перемещения опорной площадки 3 о бус- ловлена возможными граничными значениями расстояния между опорными площадками с учетом антропометрии. Целесообразно принимать максимальное расстояние между площадками не более одного метра, так как увеличение указанного размера вызывает снижение -эффективности нагружения мышечной системы.
Устройство не закрепляется на опорной поверхности, а ширина основания 1 принимается из условия обеспечения устройству устойчивого положения.
При повороте опорных площадок 2 и 3 вокруг оси 11 штифты 13 перемещаются в пазах 15, ограничивающих угол поворота в пределах 90° . Поверхность опорных площадок может быть покрыта мате- .риалом с высокими фрикционными характеристиками, например рифленой резиной. Для исключения соскальзывания стопы с опорной площадки по периферии опорной поверхности выполнен ограничительный бортик высотой 10- 15 мм,
Механизм нагружения мышечной системы заключается в использовании эффекта комплексного проявления психомоторных актов по управлению произвольным сокращением мышечных структур в сочетании с таким физическим явлением, как трение.
|Q 15 20
д
25
30
jg «
5
.180ft
Известно, что абсолютное значение силы трения определяется величиной гравитационной составляющей от веса физического объекта, действующего по нормали к земной поверхности, и уг- хлом между векторами гравитационной составляющей и силой, воздействующей на физический объект (так называемая сдвигающая сила). Относительная - величина коэффициента трения, характеризующая фрикционное взаимодействие между физическими объектами, определяется углом трения, численно равным отношению абсолютного значения силы трения к гравитационной составляющей от веса физического объекта (если объект находится на наклонной поверхности). Угол трения определяетFTPся из выражения tgft----. Как показано
на фиг. 9, силу трения между субъектом и опорной поверхностью можно изменять в соответствии со значением угла od, а в случаях по фиг. 9а и б суммарная сила трения LFrp 1, в случае по Фиг, 9 BSFTp- 1 (90°). Парадокс последнего случая проявляется в особенности физиологии мышечной деятельности - возможности одновременного напряжения мышц сгибателей и разгибателей. Поэтому при полном напряжении мышц ног (стопы, голени, бедра) попытка раздвинуть ноги в направлении стрелок f возможна лишь при условии изменения угла до значения 90°.
Используя варианты (позиций), показанных на фиг. 5-7, нагружают необ- ходимые группы мышц.
i
Позиции по фиг. 5 позволяют имитировать подъем из глубокого седа в положение стоя с отягощениями, например итангой. Перед выпрямлением ног произвольно напрягают мышцы стопы, голени и бедра, субъективно направляя силовой акцент стоп в стороны по стрелке f (фиг. 56). В процессе выпрямле ния ног мышцы остаются напряженными. Упражнение выполняют в различных дина мических режимах. Как правило, первые движения выполняют в легком разминоч- ном режиме. Последние повторы выполняют с максимально возможной степенью мышечного напряжения.
Упражнение, показанное на фиг.6, в основном направлено на нагружение мышц (связок и суставов), выполняю 71
щих ведущую роль в таких легкоатлетических дисциплинах, как бег и прыжки
Упражнение, показанное на фиг.7, позволяет имитировать с высокой степенью напряжения мышц ног движения конькобежца и лыжника (свободным стилем). Движения выполняют из положения полуприседа, произвольно акцентируя напряжение мышц .в сочетании с имитацией техники, характерной для указанных видов.
Варианты позиционирования обеспечиваются изменением расстояния между опорными площадками,2 и 3, а также их поворотом в горизонтальной плоскоти путем вращения маховичков 6 и 18. Для увеличения силы сцепления между подошвой обуви и опорной площадкой пследняя имеет покрытие, обладающее высоким коэффициентом трения.
Бортики, выполненные по периферии
опорных площадок, выполняют страховочную функцию, предотвращая соскальзывание стопы с площадки. В случае йс пользования устройства в условиях невесомости бортик выполняет функцию ограничителя, а обувь может иметь элементы фиксации к площадкам. . По назначению устройство может иметь самое иирокое применение: лечебно-оздоровительная физкультура, спорт высших достижений, космонавтика и т.д..
Основное преимущество устройства заключается в высоком эффекте тренинга, направленного на разивитие силы jмыгац ног, укрепление связочного ап- t парата и положительное воздействие на суставы. Устройство обеспечивает широкий набор схем нагружения, различную степень напряжения и динамики, высокую степень тренировки сократительного аппарата мышечной ткани. Одно из существенных положительных качеств устройства заключается в возможности эффективного тренинга мышц ног в сочетании с полной разгрузкой позвоночника от сионных) нагрузок, имеющих место при занятиях с отягощениями.
40
45
Формула изобретения Устройство для развития силы мышц ног, содержащее основание, несущее поворотные площадки для ног с бортика ми, одна из которых установлена на ка ретке, о тличающеёся тем, что, с целью повышения эффективности тренировки путем комплексного много- позиционного нагружения мышц в изометрическом и изокинетическом режимах основание вмполнено прямолинейным с продольными пазами, каретка связана с основанием посредством пары винт- гайка, при этом оси поворотных площадок несут зубчатые секторы, а, соответственно, основание и каретка - винты для взаимодействия с секторами,
сдавливающих (компрес- 0 при этом поверхность площадок выполнена из материалов циентом трения;
с высоким коэффи8
Методика тренинга с помощью предлагаемого устройства доступна для быстрого освоения. В условиях невесомости (в длительных космических полетах) устройство позволит сохранять высокий тонус мышц ног за счет периодических тренировок с высокой степенью мышечного напряжения и нагружения суставных элементов при значительной амплитуде мышечного сокращения и относительного перемещения костных звеньев. Используемые в космонавтике тренажеры типа велоргометра и тредбана такой способностью не обладают. Указанные средства относятся к .тренажерам рефлекторно-активного действия, когда психомоторные акты совершаются в ответ на внешнюю нагрузку и адекватны ей.
Методика занятий на предлагаемом устройстве имеет произвольно-принудительный .характер, т.е. относится к более высокому уровню деятельности центральной нервной системы в сочетании с активацией физиологических функций.
При выполнении упражнений на предлагаемом устройстве исключен травматизм, а по уровню энергетических затрат тренинг приближается к занятиям с отягощениями.
Формула изобретения Устройство для развития силы мышц ног, содержащее основание, несущее поворотные площадки для ног с бортиками, одна из которых установлена на каретке, о тличающеёся тем, что, с целью повышения эффективности тренировки путем комплексного много- позиционного нагружения мышц в изометрическом и изокинетическом режимах, основание вмполнено прямолинейным с продольными пазами, каретка связана с основанием посредством пары винт- гайка, при этом оси поворотных площадок несут зубчатые секторы, а, соответственно, основание и каретка - винты для взаимодействия с секторами,
при этом поверхность площадок выполнена из материалов циентом трения;
с высоким коэффиг;
А-А
3 12 10 - // fJ //
tfXVfXf
|1 IJ.. .
К f. 9Л%91 1 Ь
A. ..vnErnfe..-JL
Риг.2
Фиг./
Фиг. 6
Фиг. 7
G
s
Фаг. 9
| Устройство для тренировки | 1986 |
|
SU1378867A1 |
| Способ приготовления сернистого красителя защитного цвета | 1915 |
|
SU63A1 |
