Биомеханический резонанс активных звеньев человека

Сущность биомеханического резонанса заключается в том, что объективно наблюдается возрастание амплитуды отклика активного звена человека или совокупности его активных звеньев при внешних периодических воздействий в диапазоне частот от 5 гц до 20 гц (преимущественно от 10 гц до 15 гц).

Методический раздел основан на использовании биорезонансного подхода к методологии оздоровления, тренировки и реабилитации человека, определяет выбор биомеханических тренажеров в качестве универсального технического средства для реализации программы ОТР (оздоровление, тренировка, реабилитация).

Явление биомеханического резонанса объясняет пользу таких занятий, как верховая езда, применявшаяся ранее в лечебных целях, езда в телеге по тряской дороге, описанное академиком А. Микулиным, упражнение йогов с приподниманием на носки и резким опусканием на пятки.

Эти способы тонизации не стали широко распространенными, возможно, потому, что индивидуальные резонансные особенности людей различны. И управлять ими без знания законов и природы биомеханического резонанса было невозможно.

Биомеханические тренажеры. Согласно работе к биомеханическим тренажерам (волнарам) относятся устройства, обеспечивающие взаимодействие с человеком на частотах в диапазоне от 1 гц до 20 гц. Сущность воздействия волнаров состоит в том, что они создают условия для периодической смены напряжения и расслабления мышечной системы человека, что равнозначно активации и безлекарственному стимулированию сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной, лимфатической и других систем жизнеобеспечения человека; биомеханические волны ритмически распространяются по тканям организма со скоростью звука и опережающим образом по сравнению с нервными каналами включают в согласованный ритм работы центральную нервную систему человека.

Конструктивно волнары, при всем своем разнообразии, бывают двух видов: вибрационные – с двигателем и внешним источником энергии и колебательные или автоколебательные, использующие энергию самого занимающегося.

Оба вида волнаров впервые были реализованы Ф.К. Агашиным (а.с. на изобретение СССР 387720 и 423829). В дальнейшем эти два направления разделились: автоколебательными волнарами продолжал заниматься Агашин Ф.К. в варианте биомеханических станков, реализующих метод вторичных ударов, а также совместно с М.Ф. Агашиным в варианте «гантелей динамических», обеспечивающих автономный «волновой» режим тренировки.

Вибрационные методы и средства биомеханической подготовки, кроме Ф.К. Агашина, разрабатывает большая группа специалистов Самарского аэрокосмического университета (Самарский национальный исследовательский университет им. Академика С.П. Королева) под руководством проф. В.С. Савельева. Направление работы этой группы – создание пневмобиомеханических стимуляторов и пневномассажных комплексов. Специфичность этих комплексов заслуживает отдельного рассмотрения.

Другое направление вибрационного стимулирования развивалось в Минске под руководством проф. В.Т. Назарова, который использует принцип электромеханического вибрационного воздействия, впервые реализованного Ф.К. Агашиным. К недостаткам этого вида тренажеров следует отнести жесткое навязывание внешней частоты колебаний и усилия взаимодействия, что ведет к передозировке нагрузки, максимально допустимых усилий и к неоптимальной частоте зоны взаимодействия. Это ограничивает их применение кругом практически здоровых людей. Известны примеры успешного применения подобных устройств в спорте и балете в качестве эффективного средства увеличения суставной подвижности и гибкости.

Колебательные волновые тренажеры (волнары) содержат, как правило, пассивную колебательную систему «масса-упругость», которая приводится в ритмическое движение самим занимающимся. Силовые и частотные характеристики взаимодействия варьируются самими занимающимися в широких пределах: от близких к нулю до индивидуальных или рекордных.

Наиболее простым и доступным биомеханическим колебательным тренажером является волнар «Гантель динамическая». Тренажер содержит стержень с установленной на нем рукояткой, грузом и пружинами. Груз имеет возможность свободно перемещаться вдоль стержня, деформируя при этом пружины. Совместно с пружинами груз образует механический колебательный контур. Собственная частота колебаний груза и зона частоты взаимодействия человека с волнаром определяется жесткостью пружин и массой груза.

Реальный диапазон взаимодействия человека с волнаром является величиной, управляемой в зависимости от степени активности человека. Гантели динамические имеют массу груза от 200 г. до 5 кг. (в сдвоенном варианте до 10 кг.) при длине от 30 см. до 75 см. Частота колебаний настраивается от 2 до 10 гц. Модификация Гантелей динамических предусматривает возвратно-поступательное движение груза вдоль стержня, а в ряде исполнений добавляются и вращательные колебания груза вокруг оси вращения.

Упражнения с Гантелью динамической начинаются с исходного положения, обеспечивающего активацию требуемой группы мышц и, в этом положении, приведение груза Гантели динамической в колебательное движение. При частоте колебаний, например, 3 гц. За 30 сек. выполнения упражнения выбранная группа мышц 90 раз сменит состояние напряжения и расслабления. При этом достигается высокая согласованность действия мышц и мышечных ансамблей, что увеличивает силу, скорость исполнительных движений, глубокий самомассаж мышечной ткани, кровеносных и лимфатических сосудов, а также укрепления связок при одновременном увеличении подвижности суставов.

Для выполнения такого количества движений за счет обычных упражнений потребуется от 5 до 10 минут. Для выполнения стандартной тысячи движений, согласно утверждению академика Амосова, потребуется всего 3-5 минут вместо 30-50 минут по обычной методике. По заключению Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова занятия с гантелью динамической нормализуют показатели АД и ЧСС, повышают потребление кислорода и улучшают гемодинамику.

Многолетние испытания «Гантелей динамических» в условиях подготовки спортсменов различных специальностей и квалификации выявили возможность применения Гантелей динамических в легкой атлетике (бег, прыжки, метания), в гребле (развитие специальной силы и профилактика болей позвоночника и суставов конечностей), в теннисе и футболе (постановка ударов).

Примером укрепления связочно-суставной сумки может служить ликвидация привычного вывиха плеча у гребца при занятиях с трехкилограммовой гантелью в течение месяца, что позволило избежать оперативное вмешательство.

Многолетние, хотя и малочисленные, и несистематические испытания биомеханических станков и тренажеров для тренировки скоростно-силовых свойств и меткости спортсменов, а также полученные результаты по оздоровлению спортсменов и населения позволяют сделать вывод о том, что данный класс тренажеров является эффективным средством воздействия на человека и, в силу этого, заслуживают внимательного изучения и применения для достижения поставленных целей. Отметив, что биомеханические станки и тренажеры основаны на природном свойстве человека – биомеханическом резонансе активных биомеханических звеньев, приходим к выводу, что волнары являются универсальными техническими средствами по назначению: оздоровление, отбор, тренировка и реабилитация.

В то же время волнары универсальны по видам спорта, что обеспечивает возможность на одном типе тренажера, заменяя только объект взаимодействия, тренироваться легкоатлетам, гребцам, футболистам, теннисистам и другим спортсменам.

Применение единого волнового принципа действия технических средств оздоровления, отбора, тренировки и реабилитации позволит наиболее эффективно развивать смежные отрасли знаний и получать высокие результаты в спорте и в спортивно-оздоровительной медицине.

Метод «пассивных движений» отличается от физической помощи человека тем, что метод «пассивных движений» производится с помощью различных устройств, тренажером, а при физической помощи человека влияние извне происходит с помощью педагога (тренера).

Вопросы для самоконтроля:

1. Для каких целей применяется реабилитационное оборудование.

2. Перечислите тренажеры используемые в залах лечебной физкультуры.

3. Каким образом с помощью вибрации можно развивать подвижность в суставах?

4. Объясните сущность воздействия работы биомеханических тренажеров (волнаров).

5. Назначение и применение «Гантелей динамических».

Тема реферата

1. Тренажеры для реабилитационно-восстановительных отделений и залов ЛФК.