Способ тренировки мышечной системы спортсменов

 

Изобретение позволяет повысить эффективность тренировки при выполнении движений в одной плоскости, таких как большие обороты, сальто, акробатические прыжки и т.д. Способ заключается в том, что производят одновременное нагружение всех биозвеньев спортсмена силовой нагрузкой, пропорциональной массам биозвеньев. Центр масс нагруженного звена совпадает с центром массы собственно биозвена. Нагрузку на каждое биозвено делят на две равные части и располагают их с противоположных сторон от проекции А центра масс звена на его боковую поверхность. Расстояние R /радиус инерции/ до мест расположения частей груза определяется по формуле √I/M, где I - момент инерции биозвена относительно оси ОО<SP POS="POST">Ъ</SP>, проходящей через центр масс и перпендикулярной плоскости движения Б. Это позволяет сохранить естественную гравитацию. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ . СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 А 63 В 21/065

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 4487563/12 (22) 26.09.88 (46) 15.07.91, Бюл. ¹ 26 (71) Государственный институт физической культуры им.П,Ф.Лесгафта (72) С.П.Евсеев (53) 685.648(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹1097350,,кл. А 63 В21/00,,1981, (54) СПОСОБ ТРЕНИРОВКИ МЫШЕЧНОЙ

СИСТЕМЫ СПОРТСМЕНОВ (57) Изобретение позволяет повысить эффективность тренировки при выполнении движений в одной плоскости, таких как большие обороты, сальто, акробатические . прыжки и т.д. Способ заключается в том, что . производят одновременное нагружение всех биозвеньев спортсмена силовой нагрузИзобретение относится к спорту, а именно к способам тренировки мышечной системы спортсменов, Целью изобретения является повышение эффективности тренировки при выполнении движений в одной плоскости, например больших оборотов, сальто, перелетов, подлетов, акробатичесских прыжков и т.д.

На фиг,1 показано распределение грузов на биоэвеньях; на фиг.2 — схема распределения грузов на каждом биозвене; на фиг,3 — пример распределения грузов на голени; на фиг.4 — то же, на предплечье.

На спортсмене размещают набор; круговых грузов 1, которые закрепляют в карманах опорных ремней 2. Ремни опоясывают каждое биозвено в местах, отстоящих от проекции А центр массы (ЦМ) биозвена на его боковую поверхность на расстоянии

„„5U„„1662590 А1 кой, пропорциональной массам биозвеньев, Центр масс нагруженного звена совпадает с центром MGccbl собственного биозвена, Нагрузку на каждое биозвено делят на две равные части и располагают их с противоположных сторон от проекции А центра масс звена на его боковую поверхность. Расстояние R (радиус инерции) до мест расположе.ния частей груза определяется по формуле, где J — момент инерции биозвена

М относительно оси 00, проходящей через центр масс и перпендикулярной плоскости движения Б, Зто позволяет сохранить естественную гравитацию. 1 э,п.ф-лы, 4 ил. радиуса инерции R = /, где! — момент

M инерции биоэвена относительно оси ОО, проходящей через его центра масс и перпендикулярной плоскости движения, например в направлении по стрелке Б, à m — масса биозвена. При этом общая нагрузка на биозвено локализуется в его центре масс и пропорциональная его массе. На поясах же, расположенных от центра массы биоэвена на расстоянии R, устанавливают половину (0,5 вгр) общей нагрузки на звено, Сохранение неизменным в заявленном способе расстояния 2R между равными ча стями груза 0,5егр при воздействии на биоэвенья силовой нагрузкой приводит к тому, что увеличение массы биозвена M на величину т р(М+ m q), приводит к пропорциональному приращению момента инерции биозвена J относительно оси, проходящей через его центр масс и перпенди1662590 кулярной плоскости движения биозвена (J + 0,5mrp В + 0,5mrp и = J + mrp R )

Таким образом добиваются естественного соотношение между массой jM + mrp) и моментом инерции (J + mrp + R ) каждого биозвена при нагружении спортсмена отягощающими грузами.

Масса (М), и момент инерции (J) не являются неизвестными. Они находятся для . каждого конкретного спортсмена точно также, как определяются в прототипе места локализации центров масс биозвеньев и величины грузов (силовой нагрузки), пропорциональные массам биозвеньев. В частности, для определения геометрии масс биозвеньев (масс, моментов инерции, расположений центров масс) тела человека используются следующие методы: водного погружения фотограмметрии, внезапного освобождвния, взвешивания в изменяющихся позах, механических колебаний, радиоизотопный, математического и физического моделирования. Наиболее доступны методы определения геометрии масс биозвеньев тела спортсменов по показателям антропометрических измерений конкретных спортсменов и среднестатическим данным. Так, например, измерив длину тела (рост), общую массу конкретно "о спортсмена и длины его биозвеньев и воспользовавшись среднестатическими данными, можно определить масс-инерционные характеристики каждого биозвена (кисти, предплечья, плеча, туловища, головы, бедра, голенй, стопы), а именно его массу, момен инерции относительно оси, проходящей через его центр масс и перпендикулярный плоскости движения, и расстояние от центра масс биозвена до конкретного антропометрического признака (точки А, выделенной на теле человека). В частности, у спортсмена, имеющего длину тела (рост)

173 см и общую массу 70 кг, масса голени равняется 3,03 кг/см, момент инерции голени относительно фронтальной оси, проходящей через центр масс голени и перпендикулярной плоскости движения голени при сгибательно-разгибательных движениях в коленном суставе (Jr) равняется

348,5 кг см /см, а при длине голени 38 см—

2 ее центр масс расположен на расстоянии

15,4 см от верхнебедровой точки, Аналогично определяются массы, моменты инерции, места локализации центров масс всех остальных биозвеньев тела спортсмена.

Таким образом, определив для каждого конкретного спортсмена масс-инерционные характеристики всех его биозвеньев, находят расстояния от центров масс био. звенье в до мест размещения равных частей груза согласно приведенному математическому выражению. Например, для спортсмена с описанными характеристиками расстояние от равных частей груза для центра масс голени равняется

5 с - Гвм ",ц „, Mr 303 кг

Следовательно равные части груза должны быть отдалены от центра масс голени у данного спортсмена на 10,7 см в противоположных направлениях (на 21,4 см друг от друга), причем верхняя часть груза должна отстоять от верхнеберцовой точки В на

4,7 см, а нижняя часть на 26,1 см, Аналогичным образом находят места размещения груза и для всех остальных биозвеньев.

Увеличение массы конкретного биозвена.(например, голени) за счет размещеиия на нем груза по предлагаемому способу приведет к кратному увеличению его момента инерции относительно оси, проходящей через центр масс и перпендикулярной плоскости движения, Предположим, что гравитационная нагрузка на все биозвенья тела спортсмена увеличена в 1,5 раза по сравнению с естественным гравитационным полем. Следовательно, масса отягощающего груза для голени спортсмена с описанными характеристиками будет райна; 3,03x1,5.— 3,03 = 1,515 кг, а масса отягощенной, голени 4,545 кг. ,:л .

Если этот груз будет размещен в месте локализации центрй масс голени (согласно прототипу), то это не изменит момента инерции голени относительно фронтальной оси, проходящей через центр масс голени и перпендикулярной плоскости ее движения, так как этот груз будет размещен на самой фронтальной оси, будет совпадать с ней, Поэтомуу при таком размещении груза спортсмен будет выполнять движения голенью с массой 4,545 кг (3,03 кг х15) имоментоминерции348,5

+ 1,515 кг х 0 см ), что неизбежно приведет к изменению навыков межмышечной координации, так как данное размещение груза нарушает естественное соотношение между массой биозвена и его моментом инерции, нарушает естественную нагруженность мышц спортсмена. Для того, что-. бы в этом убедиться достаточно вспомнить уравнения движения твердого тела, г

Причем нарушения естественного соотношения между массой и моментом инерции будут наблюдаться у всех биозвеньев, отягощенных по способу тренировки прототипа.

1662590 Если же отягощающий груз распределить на две равные части (1,515; 2 = 0;7575 кг) и закрепить каждую из них (0,7575 кг) на расстоянии 10,7 см от проекции центра масс голени на ее поверхность(верхнюю часть на 5 расстоянии 4,7 см, а нижнюю на расстоянии

26,1 см от верхнеберцовой точки. то ее момент инерции относительно фронтальной оси, проходящей через центр масс голени и перпендикулярной плоскости ее движе- 10 ния увеличится и будет равен 348,5 кг см +

+ 0,7575 кг х (10,7 см) + 0,7575 кг х х(10,7см )==522,75 кг см, Таким образом, момент инерции голени при размещении на ней груза по заявляемому способу уве- 15 личится в 1,5 раза

522,75 кг см

348,5 кг см т.е. во столько же раэ, во сколько возросла

4,545 кг 3 03

Точно также поступают и при размещении груза на всех остальных биозвеньях.

Рассмотрим как определяется это рас- 25 стояние для предплечья спортсмена, имеющего длину тела (рост) 173 см, общую массу

70 кг и длину самого предплечья 26 см, Используя характеристики этого спортсмена и среднеетатистические данные, находим массу его предплечья 1,13 кг, момент инерции его предплечья относительно фронтальной оси 56,998 кг см и расстояние от центра масс этого биозвена до шиловидной точки Г" — 14,9 см, Затем находим 35 расстояния для размещения равных частей груза по отношению к центру масс пред плечья = 56,998 кг см = 7,09 см.

Мя 1,13 кг 40

Таким образом, нижняя часть груза должна быть размещена на расстоянии 7,81 см; а верхняя — на расстоянии 21,99 сМ от шиловидной точки.

Если программой тренировки предус- 45 мотрена работа спортсмена в условиях гипергравитации в 1,5 раза превышающей естественную, то onределим массу отягощений для предплечья; 1,13 кг х 1,5 — 1,13 = 0,565 кг.

Следовательно груз должен быть разделен на 50 две равные части (0,565: 2 = 0,2825 кг), причем одна из них будет размещена на расстоянии 7,81 см, а вторая — на расстоянии 21,99 см от шиловидной точки В. При этом момент инерции отягощенного предплечья будет так же как и его масса в 1,5 раза больше, чем в естественных условиях (без груза): 56,998 кг см + 0,2825 кг х х7,09 см + 0,2825 кг х 7,09 см = 85,5 кг см .

858 кг см

56,998 кг см

Таким образом, размещение силовой нагрузки на биозвеньях спортсмена, заключающееся в распределении на каждом биозвене спортсмена грузовых масс, исходя из масс-инерционных характеристик каждого биозвена, а именно — в разделении груза, на две равные части и размеще ии этих частей в противоположных направлениях от проекции центра масс биозвена на его поверхность на расстоянии, равном Г от этой

M проекции — обеспечивает сохранение естественного (т.е. характерного для обычных условий гравитации) соотношения между массой каждого биозвена и его моментом инерции у конкретного спортсмена, что и повышает эффективность тренировки, Формула изобретения

1. Способ тренировки мышечной системы спортсменов путем одновременного воздействия на все биозвенья силовой нагрузкой в количестве, пропорциональном массе биозвеньев, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности тренировки при выполнении движения в одной плоскости, нагрузку распределяют на рав-. ные части и устанавливают с обеих сторон от проекции центра масс каждого звена на его боковую поверхность на одинаковом расстоянии, равном радиусу инерции биозвена относительно оси, проходящей через центр массы биозвена и.перпендикулярной плоскости движения, 2. Способ поп.1,отлича ющийся тем, что радиус инерции биозвена определяют выражением Л, где J — момент инерМ ции биоэвена относительно оси, проходящей через центр массы биозвена и перпендикулярной плоскости движения, М вЂ” масса биозвена.

1662590

Составитель Н. Володина

Редактор M. Васильева Техред М.Моргентал Корректор М. Кучерявая

Заказ 2216 Тираж 255 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101