Способ тренировки мышечной системы спортсменов

(5)5 А 63 В 21/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ й массам биозного звена совбственного био иозвено делят агают их с протоекции А центр поверхность. и) до мест расп деляется по ф ой,пропорционально Центр масс нагруженцентром массы со Нагрузку на каждое б авные части и распол ожных сторон от пр вена на его боковую ние В (радиус инерци ия частей груза опре еньев, падает звена, на две ивопоа масс ассто- оложе- рмуле относительно оси О центр масс и перпен движения Б, Зто позв ственную гравитацию О, проходящей чере икулярной плоскостоляет сохранить есте 1 э,п.ф-лы, 4 ил,Изобретение отн менно к способам тр стемы спортсменов, осится к спорту, а енировки мышечной ент является повышеенировки при выодной плоскости, ротов, сальто, перетичесских прыжков изобретения тивности тр движений в больших обо етов, акроба ние эффполненинапримелетов, и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(46) 15.07.91, Бюл. ч. 26(71) Государственный институт физической культуры им.П,Ф,Лесгафта(56) Авторское свидетельство СССР М 1097350, кл. А 63 В 21/00, 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 нагружениевсех биозвеньев спортсмена силовой нагрузНа 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 где ) - момент инерции биозвена иуса инерции В = / ., гдеМ инерции биоэвена относительно оси ОО, проходящей через его центра масс и перпендикулярной плоскости движения, например в направлении по стрелке Б, а а - 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 Я, устанавливают половину (0,5 п)гр) общей нагрузки на звено, Сохранение неизменным в заявленном способе расстояния 2 Й между равными частями груза 0,5 п)гр при воздействии на биоэвенья силовой нагрузкой приводит к тому, что увеличение массы биозвена М на величину ар(М+ тр), приводит к пропорциональному приращению момента инерции биозвена 3 относительно оси, проходящей через его центр масс и перпенди 1662590кулярной плоскости движения биозвена(,3 + 0,5 пгр й +0,5 гпгрй =3+)т)грЯ )2Таким образом добиваются естествен-ного соотношение между массой )М + ппгр) имоментом инерции (3 + вгр + В ) каждогобиозвена при нагружении спортсмена отягощающими грузами,Масса (М), и момент инерции (3) не являются неизвестными. Они находятся для,каждого конкретного спортсмена точно также, как определяются в прототипе месталокализации центров масс биозвеньев ивеличины грузов (силовой нагрузки), пропорциональные массам биозвеньев. В частности, для определения геометрии массбиозвеньев (масс, моментов инерции, расположений центров масс) тела человека используются следующие методы: водногопогружения фотограмметрии, внезапного освобождения, взвешивания в изменяющихсяпозах, механических колебаний, радиоизотопный, математического и физического моделирования. Наиболее доступны методыопределения геометрии масс биозвеньев теласпортсменов по показателям антропометрических измерений конкретных спортсменов исреднестатическим данным. Так, например,измерив длину тела (рост), общую массу конкретно го спортсмена и длины его биозвеньеви воспользовавшись среднестатическимиданными, 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 отцентра масс биозвена до конкретного антропометрического признака (точки А, выделенной на теле человека). В частности, успортсмена, имеющего длину тела (рост)173 см и общую массу 70 кг, масса голениравняется 3,03 кг/см, момент инерцииголени относительно фронтальной оси,проходящей через центр масс голени и перпендикулярной плоскости движения голенипри сгибательно-разгибательных движениях е коленном суставе (Лг) равняется348,5 кг см /см, а при длине голени 38 см -2ее центр масс расположен на расстоянии15,4 см от верхнебедровой точки, Аналогично определяются массы, моменты инерции,места локализации центров масс всех остальных биозвеньев тела спортсмена.Таим образом, определив для каждогоконкретного спортсмена масс-инерционные характеристики всех его биозвеньев,находят расстояния от центров масс био. Звенье в до мест размещения равных частейгруза согласно приведенному математическому выражению, Например, для спортсмена с описанными характеристиками расстояние от равных частей груза для центра масс голени равняется 5 и Ъ 3%51 ОЛ 4514 П Мг 303 кгСледовательно 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; 3,03 х 1,5 - 3,03 = 1,515 кг, а масса отягощенной,.голени 4,545 кг.л;Если этот груз будет размещен в месте локализации центрбмасс 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 х 15)и моментом инерции 348,5 кгтм (348,5 кг см + + 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,Причем нарушения естественного соотношения между массой и моментом инерции будут наблюдаться у всех биозвеньев, отягощенных по способу тренировки прототипа.Если же отягощающий груз распределитьна две равные части (1,515; 2 = 0;7575 кг) изакрепить каждую из них (0,7575 кг) на расстоянии 10,7 см от проекции центра массголени на ее поверхность(верхнюю часть на 5расстоянии 4,7 см, а нижнюю на расстоянии26,1 см от верхнеберцовой точки. то ее момент инерции относительно фронтальнойоси, проходящей через центр масс голении перпендикулярной плоскости ее движения увеличится и будет равен 348,5 кг см ++ 0,7575 кг х (10,7 см) + 0,7575 кг хх(10,7 см )==522,75 кг см, Таким образом,момент инерции голени при размещениина ней груза по заявляемому способу увеличится в 1,5 раза522,75 кг см348,5 кг смт,е. востолько же раэ, во сколько возросла4,545 кгее масса 3 03 151Точно также поступают и при размещениигруза на всех остальных биозвеньях,Рассмотрим как определяется это расстояние для предплечья спортсмена, имеющего длину тела (рост) 173 см, общую массу70 кг и длину самого предплечья 26 см,Используя характеристики этого спортсмена и среднеетатистические данные, находим массу его предплечья 1,13 кг, моментинерции его предплечья относительнофронтальной оси 56,998 кг см и расстояние от центра масс этого биозвена до шило. видной точкиГ" - 14,9 см, Затем находим 35расстояния для размещения равных частейгруза по отношению к центру масс предплечья: 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 шило- видной точки.Если программой тренировки предус мотрена работа спортсмена в условиях гипергравитации в 1,5 раза превышающей естественную, то определим 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 х 7,09 см + 0,2825 кг х 7,09 см = 85,5 кгсм .85,8 кг см56,998 кг смТаким 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 Гот этойМпроекции - обеспечивает сохранение естественного (т.е. характерного для обычныхусловий гравитации) соотношения междумассой каждого биозвена и его моментоминерции у конкретного спортсмена, что иповышает эффективность тренировки,Формула изобретения1, Способ тренировки мышечной системы спортсменов путем одновременного воздействия на все биозвенья силовойнагрузкой в количестве, пропорциональноммассе биозвеньев, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения эффективности тренировки при выполнении движения в однойплоскости, нагрузку распределяют на рав-.ные части и устанавливают с обеих сторонот проекции центра масс каждого звена наего боковую поверхность на одинаковомрасстоянии, равном радиусу инерции биозвена относительно оси, проходящей черезцентр массы биозвена и.перпендикулярнойплоскости движения,2. Способ поп.1,отлича ющийсятем, что радиус инерции биозвена определяют выражением Л, где 3 - момент инерМции биоэвена относительно оси, проходящей через центр массы биозвена и перпендикулярной плоскости движения, М - масса биозвена.изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1 аказ 2216 Тираж 255 ВНИИПИ Государственного комитет 113035, Москва, Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ СССР