Устройство для развития силы мышц ног

 

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. Упражнения, выполняемые на устройстве, имеют произвольно-принудительный ха- .рактер, что позволяет вместе с нагружением мыпечной системы совершенствовать координацию психомоторных функций . 9 ил. СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ.

РЕСПУБЛИК (51)5 А 63 В 21/002 23/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и ILBTopclclMvсеияетввствт

Г ОСУААРОТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Г1РИ ГКНТ СССР

1 (21) 4755530/12 (22) 02.10.89 (46) 07.04.92. Бюл. Р 13, (75) В.Г.Фохтин (53) 685 ° 648 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1378867, кл. А 63 В 23/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗВИТИЯ СИЛИ

ИЬШЯ НОГ (57) Устройство позволяет без использования отягощений повысить эфйект тренинга, направленного на развитие силы мышц ног и осуществляющегося в широком динамическом диапазоне (по амплитуде перемецения 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 плоцадок выполнена с возможнбстью переме1цения вдоль рамы с целью изменения расстояния между опорными площад„„SU„„1724280 A 1

2 ками, имеющими возможность поворота в горизонтальной плоскости вокруг центральной оси. Иеханизм продольного перемещения опорной площадки 3 выполнен в виде резьбовой пары, состоящей из неподвижно установленной на опорной площадке 3 гайки и В4нта 5, снабженного маховичком 6. Механизм поворота каждой опорной пл тщадки 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 а ф соответствующих костных звеньев. Уп ражнения, выполняемые на устройстве, имеют произвольно-принудительный хареятер, что позволяет вместе с вегру- С» жением иыпечной системы совершенствовать координацию психомоторных Функ-ций. 9 ил.

1724280

Изобретение относится к Аизической культуре и спорту, а также к лечебнооздоровительной медицине, в частности к устройствам и тренажерам, предназначенным для активных упражнений., направленных на развитие силы мышц ног.

Мышцы и связочно-суставной аппарат ног, как правило, несут самую длительную по времени Аункциональную нагрузку, а в большинстве видов Аизической культуры и спорта требуют обязательной дополнительной подготовки, направленной не только на развитие мышечной силы, но и на специальный тренинг cус-15 тавов. Развитие силы иьппц, сопровождаеиое нагружением связочно-суставного аппарата, благоприятно отражается на их состоянии. Это воздействие обусловлено активацией обменных процессов 20 в тканях всех указанных элементов.

Как правило, традиционные способы развития силы мышц имеют реАлекторноактивный характер, т.е. связанный с напряжением мышечной системы в ответ на раздражение, вызываемое внешней нагрузкой с помощью отягощений, сопротивления пружинных и резиновых амортизаторов, рычажно-блочных устройств и т.п.

Fi связи с тем, что костные рычаги ног являются единым совокупным звеном, то Аизическое нагружение ног сопровождается включениеи в работу практически всех мьп1ьц (синергистов и антагонистов), и поэтому все методики их нагружения с целью развития силы носят универсальный характер . Последний Аактор подтверждается тем, что наиболее действенным (и распространенныи) видом тренинга, направленного на развитие мышечной силы ног, являются упражнения со штангой, выполняющей роль внешнего сопротивления. 45

Этот способ широко используется как эААективное средство для развития специальной и общей Аизической 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 болезнен55 ных изменений в межпозвонковых дисках и связочном аппарате сегментов позвоночника.

Использование различных рычажноблочных устройств и амортизаторов для локального (избирательного) нагружения иьпчц ног снижает эААект комплексного воздействия на опорно-двигатель- ный аппарат, не позволяя вовлекать в работу мышцы туловища, создаюг ие силы реакции, необходимые для сохранения равновесного состояния.

Характер нагружения указанных групп мышц задается Аиксированным, т.е. обусловленным конкретным значением жесткости упругого элемента, такая фиксированная зависииость величины сопротивления от деформации упругого элемента не позволяет варьировать характер нагружения мышечной системы в связи с необходимостью решения специАических задач тренинга.

Целью изобретения является повышение эффективности тренировки путем многопозиционного комплексного нагружения мышц в изометрическом и изокинетическом режимах.

На Аиг. 1 изображено устройство, вид спереди; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3 — сечение А-А на

Аиг. 1; на Аиг. 4 — сечение Б-Б на

Аиг. 3 (без опорной площадки); на фиг.5 — 7 — примеры выполнения упражнений для развития силы мьппц ног с помощью предлагаемого устройства; на

Фиг . 8 — схема механизма поворота опорных площадок; на фиг. 9 — принципиальные схемы нагружения мышц ног.

На основании 1, выполненном в виде прямоугольной платАориы, 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 гайки 4, взаимодействующей с винтом 5, маховичка 6 и опор 7 и 8. В основании 1 выполнены продольные пазы 9, в которых размещена пластина 10 (Аиг.3), снабженная осью 11 для соединения с кареткой 12. На нижней поверхности пластины 10 установлены штиАты 13, а каретка 12 удерживается в пазах 9 пластинами 14. Для размещения штиАтов 13 в каретке 12 предусмотрены дугообразные пазы 15, обеспечивающие о поворот пластины не менее чем на 90

Гайка 4 механизма перемещения неподвижно закреплена на каретке 12, а

5 1724 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 18, установленным в скобе 19, закрепленной на основании 1. фея нагружения минц ног опорные площадки 2 и 3 могут занимать различ- о ные положения. Так как диапазон положения одной стопы относительно другой практически ограничен углом, равным примерно 90О, то принятый максимальный угол поворота площадок составляет не 5 о более 90 . Этим значением угла поворота обеспечивается необходимый набор позиций для выполнения максимально : возможного числа схем нагружения мышц ног. Кроме того, эта возможность до- 20 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 обусловлена 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 мьппечной системы.

Устройство не закрепляется на опорной поверхности, а ширина основания 1 принимается из условия обеспечения устройству устойчивого положения .

При повороте опорных площадок ? и 3 вокруг оси 11 гптифты 13 перемещаются в пазах 15, ограничиваю.дх угол пово-. о рота в пределах 90 . Поверхность опорных площадок может быть покрыта мате- 15 .риалом с высокими фрикционными характеристиками, наиример рифленой резиной. Для исключения соскальзывания стопы с опорной площадки по пери" ферии опорной поверхности выполнен ограничительный бортик высотой 1015 мм.

Механизм нагружения мьппечной сис-темы заключается в использовании эффекта комплексного пр оявления психомоторных актов по управлению произвольным сокращением мьпнечных структур в сочетании с таким физическим явлением, как трение.

Известно, что абсолютное значение силы трения определяется величиной гравитационной составляющей от веса физического объекта, действующего по нормали к земной поверхности., и уг лом между векторами гравитационной составляющей и силой, воздействующей на физический объект (так называемая

"сдвигавшая сила"). .Относительная, величина коэффициента трения, характеризуищая фрикционное взаимодействие между физическими объектами, определяется углом трения, численно равным отношению абсолютного значения силл трения к гравитационной составляющей от веса физического объекта (если объект находится на наклонной поверхности) . Угол трения определяетр р ся из выражения срй.=- ††. Как показано на Фиг. 9, силу трения между субъектом и опорной поверхностью можно изменять в соответствии со значением усra k, а в случаях по фиг. 9а и б суммарная сила трения ЕРтр< t в слуо чае по фиг, 9 в2 Г - 1 (90 ) . Парадокс последнего случая проявляется в особенности физиологии мьппечной 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 g до значения -90

Используя варианты (позиций), показанных на фиг. 5 — 7, нагружают необ- ходимые группы мышц.

Позиции по фиг. 5 позволяют имитировать подъем из глубокого седа в положение стоя с отягощениями, например штангой. Перед выпрямлениеи ног произвольно напрягают мьппцы стопы, голени и бедра, субъективно направляя силовой акцент стоп в стороны по стрелке f (фиг. 5б). В процессе выпрямле-. ния ног мышцы остаются напряженными.

Упражнение выполняют в различных динамических режимах. Как правило, первые движения выполняют в легком разминочном режиме. Последние повторы выполняют с максимально возможной степенью мышечного напряжения.

Упражнение, показанное на фиг.б, в основном направлено на нагружение мьппц (связок и суставов), выполняю17742 щих ведущую роль в таких легкоатлетических дисциплинах, как бег и прыжки.

Упражнение, показанное на фиг.7, позволяет имитировать с высокой степенью напряжения мьппц .ног движения

5 конькобежца и лыжника (свободным стилем) . Движения выполняют из поло-. жения 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 плоскости путем врапения маховичков б и 18.

Для увеличения силы сцепления между подошвой обуви и опорной площадкой последняя имеет покрытие, обладающее высоким коэффициентом трения.

Бортики, выполненные по периферии опорных площадок, выполняют страховочную функции, предотвращая соскальзывание стопы с площадки. В случае ис-25 пользования устройства в условиях невесомости бортик выполняет функцию ограничителя, а обувь может иметь элементы фиксации к площадкам.

По назначению устройство может ЗО иметь самое широкое применение: лечебно-оздоровительная физкультура, спорт высших достижений, космонавтика и т.д.

Основное преимущество устройства заключается в высоком эффекте тренинга, направленного на разивитне силы мышц ног, укрепление связочного ап;парата и положительное воздействие 40 на суставы. Устройство обеспечивает широкий набор схем нагружения, различную степень напряжения и динамики, высокую степень тренировки сократи45 тельного аппарата мьппечной ткани. Одно из существенных положительных качеств устройства заключается в возможности эффективного тренинга мышц ног в сочетании с полной разгрузкой ,позвоночника от сдавливающих (компрес

30 сионных) нагрузок, имеющих место при занятиях с отягощениями.

80 8

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.

Иетодика занятий на предлагаемом устройстве имеет произвольно-принудительный, характер, т.е. относится к бо-. лее 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 и зобретения

Устройство для развития силы мьппц ног, содержащее основание, несущее поворотные площадки для ног с бортиками, одна из которых установлена на каретке, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности тренировки путем комплексного многопозиционного нагружения мышц в изометрическом и изокинетическом режимах, основание выполнено прямолинейным с продольными пазами, каретка связана с основанием посредством пары винтгайка, 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 с высоким коэффи-. .. циентом трения.

1 7.".428 0

Г

I

1 г

Ри . г

A-А

5 18 f0 fK f5

Ю . 1Х Рог. 5 в о

1724280

Рог. 5 !

724280

7 Г 7

Рог. У вЂ”:в» f

Составитель Я.Фохтин

Техред M.Äèäûê Корректор M.Ñàìáîðñêàÿ

Редактор 0.10рковецкая

Заказ 1130 Тираж Подписное

РЧИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,!01