Библиотека знаний

Библиотека знаний

!
Поддержка вашей версии браузера прекращена. Пожалуйста, используйте альтернативный браузер.

За последнюю пару десятилетий спортивные тренажеры стали неотъемлемой частью активного образа жизни для миллионов людей по всему миру. Эти устройства, искусственно имитирующие нагрузку, повсеместно используются как для наращивания мышечной массы, так и для снижения избыточного веса, а также развития выносливости и координации движений.

кардиотренажеры — для повышения общего тонуса мышц, тренировки сердечно-сосудистой системы, сжигания жиров, формирования рельефа мышц;

силовые тренажеры — для развития силы мышц.

Выбор конкретной модели тренажера зависит от поставленных целей и желаемого результата. Рассмотрим особенности силовых и кардиотренажеров, а также задачи, которые с их помощью можно решить.

Аэробная и анаэробная нагрузка

Физическая нагрузка бывает двух типов: аэробная и анаэробная. Разница между ними заключается в следующем:

Кардиотренажеры

Кардиотренажеры при правильном их использовании позволяют длительное время работать в аэробной пульсовой зоне и направлены, прежде всего, на тренировку сердечно-сосудистой и дыхательной систем:

учащается пульс и дыхание;

организм интенсивно насыщается кислородом;

развивается выносливость;

эффективны для снижения массы тела, но с учетом выполнения двух условий:

длительность аэробной тренировки – не менее 50-60 минут;

низкая интенсивность – ЧСС в пределах 110-120 ударов в минуту.

В случае наличия заболеваний сердечно-сосудистой или дыхательной систем решение о возможности использования кардиотренажеров (длительности и интенсивности тренировок) должен принимать лечащий врач.

Виды кардиотренажеров

Беговая дорожка. – имитирует беговую трассу, укрепляет мышцы ног, ягодиц и пресса.

Степпер — имитирует ходьбу по лестнице, укрепляет мышцы ног и ягодиц.

Велотренажер. – имитирует езду на велосипеде, укрепляет мышцы ног и ягодиц.

Эллиптический тренажер. — представляет собой гибрид беговой дорожки, велотренажера и степпера, дает комплексную нагрузку на все тело.

Гребной тренажер – имитирует греблю, при этом позволяет дать организму не только кардио-, но и силовую нагрузку, что развивает выносливость, гибкость и силу.

Во время тренировки необходимо отслеживать ЧСС – практически у всех кардиотренажеров есть датчики, которые измеряют частоту пульса. При этом желательно заранее вычислить индивидуальные пульсовые (тренировочные) зоны и стараться придерживаться соответствующих границ – в зависимости от преследуемой цели.

Силовые тренажеры

Силовые тренажеры объединяет главный принцип — работа с отягощением. В первую очередь они предназначены для развития силы. Отягощение может быть представлено в виде:

грузов, встроенных в конструкцию тренажера;

металлических дисков, которыми нагружается тренажер;

собственного веса спортсмена.

Виды силовых тренажеров

Тренажеры со встроенным весом (блочные) — нагрузка регулируется подвижным штырем-фиксатором.

Рычажные — тренажеры, нагружаемые свободным весом (блинами), нагрузка регулируется с помощью рычагов, на которые надеваются диски.

Тренажеры для работы с собственным весом.

Комбинированные,
мультифункциональные силовые станции.

Подавляющее большинство силовых тренажеров предназначено для выполнения изолирующих (изолированных, односуставных) упражнений, в выполнении которых участвует только один сустав

a

(или два симметричных сустава

b

) и интенсивно нагружается одна-две группы мышц. Главная особенность изолирующих упражнений — большая эффективность в формировании мышечного рельефа и проработке проблемных зон. Кроме того, такой тренинг позволяет устранить дисбаланс в работе мышц.

Наиболее эффективными для наращивания мышечной массы и увеличения силовых показателей считаются базовые упражнения (комплексные, многосуставные), такие как жимы, приседания, подтягивания и другие. Они задействуют несколько суставов и нагружают большое количество групп мышц. Для их выполнения используются не тренажеры, а силовые скамьи

a

, стойки

b

, турники

c

и свободные веса (штанги, гантели, гири)

d

.

Для оптимального развития силы и выносливости следует сочетать аэробные и анаэробные типы нагрузок, то есть включать в тренировочный процесс как силовые, так и кардио-тренажеры. Популярный вариант:

10-минутная разминка на кардиотренажере;

затем силовой тренинг;

в завершение тренировки – дополнительная кардионагрузка.

Сразу после тренировки важно отдохнуть, то есть обеспечить период восстановления. Ведь именно во время отдыха, а не во время самой тренировки, происходит рост мышц и сжигание жировых отложений. Такое сочетание аэробного и силового тренинга, дополненное правильным периодом восстановления, позволяет добиться максимальных результатов.

Как выбрать тренажер

Все тренажеры делятся на кардиотренажеры и на силовые. Кардиотренажеры (велотренажеры, эллиптические, беговые дорожки) рассчитаны на тренировку в первую очередь сердечной и дыхательной систем, а силовые (штанги, гантели, шведские стенки, скамейки и силовые станции) — рассчитаны для тренировки мускулатуры и развития силы.

Велотренажеры 

Благодаря удобству в использовании и компактности, велотренажеры пользуются большой популярностью. Велотренажер — универсальное средство для поддержания своего организма в идеальном состоянии. Занятия на велотренажере укрепляют сердечно-сосудистую систему, дыхательную систему, развивают выносливость, укрепляют иммунитет. При помощи велотренажера можно сбросить лишний вес, укрепить мышцы ног и пресса. Велотренажеры делятся на магнитные и электромагнитные.

• Магнитные велотренажеры — это имитаторы велосипедов, снабженные магнитной системой торможения. Такая система представляет собой постоянный магнит, механически приближающийся к маховику. Магнитные велотренажеры бесшумны, долговечны и просты в эксплуатации.
• 
  Электромагнитные велотренажеры многофункциональны, удобны, дают возможность заниматься с большими нагрузками, имеют плавный ход педалей и встроенные программы тренировок, что позволяет Вам разнообразить занятия и быстрее получить желаемые результаты. Для простых разминочных занятий и поддержания спортивной формы бывает достаточно магнитного тренажера.
• 
  Особый класс велотренажеров – велоэргометры. Это оборудование более сложного технического уровня. Если на обычных велотренажерах единица нагрузки является величиной условной и ее величина может несколько отличаться в различных моделях, то во всех велоэргометрах нагрузка – величина абсолютная имеет четко определенные значения – Ватты. Поэтому велоэргометры характеризуются точным контролем нагрузки и более точными показаниями измеряемых величин по сравнению с велотренажерами, что способствует широкому использованию велоэргометров в терапевтических и реабилитационных целях. Велоэргометры имеют электромагнитную систему нагружения и требуют подключения к электросети.

Важно:
Даже если вы абсолютно здоровы, во время занятий внимательно прислушивайтесь к себе. Боли в области сердца или за грудиной, чувство нехватки воздуха, сильная одышка, головокружение, тошнота, слабость, головная боль — любое внезапное ухудшение самочувствия означает, что тренировку нужно прекратить. Если же вы страдаете гипертонической болезнью с частыми кризами, то прежде чем приступать к тренировкам, посоветуйтесь с врачом.

Беговые дорожки

На сегодняшний день это хорошо известный и поэтому, наиболее популярный вид тренажеров. Занятия на беговых дорожках считаются одним из самых эффективных методов сжигания жира, поскольку во время бега спортсмен активно переносит массу собственного тела в пространстве. При беге активизируется дыхательная система, увеличивается потребление кислорода, а это, в свою очередь, максимально ускоряет обменные процессы, сжигая лишние калории и укрепляя организм. Нагрузка равномерно распределяется на мышцы ног, ягодиц и плечевого пояса.

Беговые дорожки бывают 2 типов: магнитные и электрические.

Магнитные — компактнее и дешевле электрических. Приводить в движение беговое полотно будете Вы сами, за счет силы Ваших ног. Соответственно на магнитных беговых дорожках преобладют больше силовые упражнения. 

  

В электрических беговых дорожках стоит электродвигатель, поэтому есть возможность задавать дополнительную нагрузку, меняя скорость движения, а иногда и угол наклона полотна. Программы тренировок, установленные на компьютерах большинства электрических беговых дорожек помогают добиваться необходимых результатов быстро и эффективно. Все электрические дорожки в целях безопасности снабжены специальной страховочной системой. Ключ безопасности должен быть на каждой электрической беговой дорожке. Один конец шнура надежно прикрепляется к поясу бегуна, а второй на ключ. В случае падения дорожка сразу же отключается.

Важно:

При занятиях на беговой дорожке нужно учитывать что наибольшей нагрузке подвергаются голеностоп, суставы колена и бедра.

Так же нужно учитывать, что беговые дорожки требуют больше пространства для занятия на них, но для их компактного хранения и перевозки имеется система складывания уменьшающая габариты.

Эллиптические тренажеры

Это один из новейших видов оборудования. По сути, он является смесью беговой дорожки, велотренажера и степпера. Популярность этого вида тренажеров объясняется их универсальностью, высокой эффективностью и безопасностью.
При ходьбе по эллиптической траектории, движения всех частей тела синхронизируются, обеспечивая детальную проработку всех основных групп мышц — ног, ягодиц, бедер, а также мышц рук, плеч, груди и спины, пресса. Помимо аэробной нагрузки, тренажер создает достаточную силовую нагрузку и развивает гибкость. Только на эллиптических тренажерах можно выполнять движения как вперед, так и назад, что позволяет хорошо прорабатывать «не охваченные» другими кардиотренажерами группы мышц.

Эллиптическая амплитуда движения педалей, придающая тренировке уникальное ощущение «воздушности», снижает до минимума нагрузку на коленные и голеностопные суставы. Во время тренировки нога всегда находится в полусогнутом состоянии, что и предотвращает нежелательную нагрузку. Плавные движения не перегружают суставы и связки, максимально щадя нижние конечности. При работе нет ударной нагрузки, поскольку стопа не отрывается от педалей-платформ. Поэтому тренировка на «эллипсе» показана для людей, испытывающих проблемы с суставами, а также имеющих избыточный вес или начальную стадию варикоза.

Эллиптические тренажеры, так же как и велотренажеры, подразделяются на магнитные и электромагнитные.

В магнитных  эллиптических тренажерах нагрузка формируется за счет образования магнитного поля. Такие тренажеры просты в эксплуатации, работают тихо, часто не требуют подключения к электросети, поскольку компьютер работает на батарейках.

Электромагнитные эллиптические тренажеры многофункциональны, дают возможность заниматься с большими нагрузками, имеют плавный ход педалей и встроенные программы тренировок, что позволяет Вам разнообразить занятия и быстрее получить желаемые результаты.

Для простых разминочных занятий и поддержания спортивной формы бывает достаточно магнитного тренажера, для достижения видимого эффекта, предпочтительнее электромагнитный тренажер.

Cтепперы

Степперы — это тренажеры, имитирующие ходьбу по ступенькам. Во время занятий, как и на велотренажерах, тренируются мышцы голени и бедер, улучшается работа сердца и легких. Большинство степперов имеет независимый режим работы педалей, т. е. воздействие на одну из них не отражается на другой. Некоторые модели позволяют совершать повороты в разные стороны, дополнительно нагружая косые мышцы пресса. Как правило, такие модели снабжёны резиновыми эспандерами, при помощи которых можно дополнительно тренировать верхнюю часть тела и сохранять равновесие во время тренировки.

Домашние степперы различаются количеством вариантов изменения нагрузки и сложностью компьютера. В большом степпере есть упор либо рычаг для рук, что делает его более-менее удобным в использовании и одновременно более громоздким. Мини степпер не имеет рычагов для рук, однако весьма компактен, при этом он менее удобен в пользовании. В новых моделях можно программировать нагрузку в зависимости от веса, пульса или расхода калорий.  

Самые простые и дешевые представляют из себя две движущиеся ступени, крепление педалей сопряженное (они связаны друг с другом), больших усилий не требуется

Вибромассажёры

Представляет собой двигатель на опорной стойке с массажными лентами, с помощью которых можно сделать антицеллюлитный, общеукрепляющий или расслабляющий массаж. Результат тренировок достигается не только за счет вибрации, но и за счет мягкого механического воздействия массажных лент.
При выборе вибромассажера главными критериями служат количество скоростей и мощность. Большое количество скоростей позволяет Вам подобрать наиболее комфортный режим занятий для каждой тренировки. Мощность определяет силу воздействия и долговечность вибромассажера. При этом, наличие большого количества ремней не является преимуществом, более важный фактор — качество креплений и материалов.

Гребной тренажер

Занимаясь физическими упражнениями, мы хотим добиться многого: сбросить или сохранить свой вес, повысить выносливость организма, избавиться от имеющихся недостатков фигуры, укрепить мышцы тела, улучшить гибкость позвоночника и подвижность суставов. Однако чтобы добиться столь разноплановых результатов за одну тренировку, требуется много времени, так как приходится выполнять целый комплекс последовательно сменяющих друг друга упражнений. Гребной тренажер, пожалуй, самый универсальный. Часто эти тренажеры называют комплексными, т. к. они в равной степени способствуют развитию как выносливости, так и силы. Действуя практически на все основные группы мышц, гребля гармонично развивает тело, поэтому можно порекомендовать этот вид тренажеров для людей, желающих совместить тренировки силы и выносливости.

Важно:

Надежные качественные модели гребных тренажеров оснащены регулируемыми амортизаторами, расположенными в передней части тренажера с обеих сторон. Эффект, наиболее приближенный к реальной гребле дают тренажеры механического типа, оснащенные «веслами».

Силовые тренажеры

К силовым тренажерам относятся штанги, гантели, шведские стенки, скамейки и силовые станции. Силовые тренажеры различаются по виду и характеристикам, с их помощью можно достичь двойного результата: подтянуть наиболее слабые мышцы (при интенсивных занятиях с небольшим весом) и увеличить мышечную массу (при выполнении упражнений с большим весом).
Особенностью силовых тренажеров является возможность дать изолированную нагрузку на те части тела, которые необходимо подкорректировать. При приобретении силовых тренажеров нужно иметь ввиду, что для достижения хороших результатов потребуется больше времени на каждую тренировку, по сравнению с кардиотренажерами, поскольку все группы мышц должны прорабатываться отдельно.

Тренажеры для пресса

Доказано, что самый лучший эффект при тренировке пресса дают упражнения на поднятие собственного веса. Поднятие корпуса развивает мышцы верхней части пресса, поднятие ног — нижней части. Специальные тренажеры для пресса созданы для защиты шеи и поясницы, а также повышения эффективности тренировок. Тренажер для пресса защитит Ваш позвоночник от вредной нагрузки, позволит без лишних усилий совершать значительное число повторений, детально проработать верхнюю, нижнюю часть пресса, прямые и косые мышцы живота, обеспечит правильную амплитуду движения во время тренировки.

Утяжелители

Утяжелители — это своеобразные мягкие гантели, которые удобно фиксируются на лодыжках или запястьях во время тренировки. Использование утяжелителей помогает увеличить нагрузку во время занятий на кардиотренажерах, сжечь большее количество калорий и дополнительно тонизирует мышцы. Так же не маловажный фактор в пользу использования утяжелителей является возможность применения их во время занятия повседневными делами (готовки на кухне, уборке и т.д.).

Какой тренажер выбрать?

Условно все тренажеры можно разделить на два вида: повышающие выносливость (кардиотренажеры) и развивающие силу (силовые тренажеры). К первому виду относят беговые дорожки, велотренажеры, гребные и эллиптические тренажеры, степперы. Силовые тренажеры представляют собой тренажеры и скамьи, при занятиях на которых в качестве нагрузки используется вес спортсмена, или комплексы со свободным и встроенным весом. Но такое разделение не абсолютно: занятия на любом виде тренажеров развивают и выносливость, и силу, но в разной степени.

КАРДИОТРЕНАЖЕРЫ
В основном кардиотренажеры рассчитаны на укрепление сердечно-сосудистой и дыхательной систем организма. Поэтому главное, за чем необходимо следить во время тренировок — это показания пульса. Дело в том, что максимальный эффект от тренировки на кардиотренажере достигается в «аэробной зоне». Под аэробной зоной понимается частота пульса равная 60-80% от максимальной величины пульса, которую, в свою очередь, можно рассчитать по формуле: 220 минус возраст.

Как правило, сжигание жира происходит при пульсе, составляющем от 60 до 70%, рост и укрепление мышц — при 70-80% от максимальной частоты. Значения пульса зависят от уровня подготовленности. Считается, что пульс во время занятий должен составлять 60-65% от максимальной частоты на начальном уровне, на среднем — 65-70%, и 70-75% — на более продвинутом уровне. Узнать свой пульс во время занятий просто. На сегодняшний день практически все кардиотренажеры снабжены разными датчиками для измерения пульса. Существуют датчики-клипсы на ухо (самый простой способ измерения пульса, поэтому имеет большую погрешность), датчики на рукоятках тренажера (более точны и удобны в использовании) и нагрудные кардиодатчики (они дают самые точные показания).

Велотренажеры
Это очень популярный вид тренажеров. Они прекрасно развивают выносливость, укрепляют сердечно-сосудистую систему, а заодно и тренируют мышцы ног и спины. Существует возможность следить за пульсом, скоростью и дистанцией на бортовом компьютере.

Среди велотренажеров можно выделить две основных группы — механические и магнитные. Механические велотренажеры, в зависимости от способа регулирования нагрузки, делятся на ременные (нагрузка зависит от натяжения ремня и его трения об колесо-маховик) и колодочные (их действие основано на сопротивлении тормозных колодок, прижимаемых к маховику). Из преимуществ каждой системы можно выделить следующие:

Что лучше гребной или эллиптический тренажер?

08.08.2019

Чтобы разобраться с вопросом, предлагаем плясать от печки, то есть от задач, которые стоят перед тренажером.

Итак, с какой целью человек пользуется кардиотренажером?

Самый популярный ответ – приобрести (или поддержать) красивое тело, похудеть. Еще – тренировать сердечно-сосудистую систему, по возможности тренировать мышцы, получать эмоциональное удовольствие от занятий спортом. Для разминки, заминки, полноценной и эффективной тренировки на одном тренажере.

Дополнительные требования – безопасность тренажера, удобство использования, привлекательный внешний вид, долговечность и надежность.

Начнем по порядку

Похудеть при помощи эллиптического тренажера – затея бессмысленная. Чтобы добиться необходимого значения пульса в зоне жиросжигания, придется крутить педали с невероятной быстротой, а долго это делать невозможно. Если же вы пойдете другим путем и просто увеличите сопротивление, то это уже будет не кардиотренировка для сжигания калорий, а полноценная силовая нагрузка на мышцы ног. Ноги станут сильнее, но на вашем общем весе тела это никак не отразится.

Гребной тренажер работает принципиально по-другому. Нагрузка изначально идет не только на ноги (как на эллипсе), а на мышцы всех групп тела. Нагрузку вы регулируете конкретно под себя, под свои возможности. А кардиотренажеры без возможности изменения нагрузки (и эллипсы, и гребные) в целях похудения бесполезны.

Что касается конкретных цифр, то качественный гребной тренажер способен сжечь 1000 килокалорий в течение часа (при правильной технике гребли).

Регулируя нагрузку на гребном тренажере, кардиотренировку можно превратить в тренировку силовую для мышц всего тела. На эллипсе, как уже было сказано выше, это также возможно, но только в отношении тренировки ног.

Далее

Сердечно-сосудистая система тренируется эффективнее, когда работает больше мышц (сердце вынуждено «прогонять» большее количество крови по большему количеству сосудов). В гребном тренажере работают почти все мышцы тела, в эллипсе же руки только поддерживают равновесие, а в самой тренировке не участвуют и нагрузку не получают. Следовательно, и в кардиотренировке гребной тренажер эффективнее.

Гребной тренажер — это единственный кардиотренажер, который сочетает силовую тренировку и тренировку на выносливость. А это очень важно для гармоничного развития и поддержания отличной формы.

Что касается безопасности

Из гребных тренажеров наиболее безопасны лишь тренажеры на водном сопротивлении, так как только они по-настоящему имитируют реальную греблю. Вода – среда для человека комфортная и движение «весла» (лопасти тренажера) в ней исключает рывки, провалы и «мертвые зоны», тем самым оберегая суставы и позвоночник.

Эллипсоидный тренажер для коленных суставов более безопасен, чем бег. Он, собственно, с этой целью и создавался. Единственное, что нужно учитывать — спортсмен во время тренировки не имеет твердой опоры под собой, это некоторым людям некомфортно, так как возможна потеря равновесия и падение.

В любом случае, перед началом тренировок обязательно посоветуйтесь с вашим врачом. Это поможет правильно построить свой тренировочный план и избежать проблем со здоровьем.

По внешнему виду, надежности и удобству использования более объективно будет сравнивать конкретные модели, а не виды тренажеров.

Обратим лишь ваше внимание на то, что такие характеристики и требования, которые предлагает австралийский производитель гребных тренажеров First Degree Fitness больше не предлагает ни один другой производитель.

Гарантия на гребные тренажеры First Degree Fitness достигает 10 лет без необходимости соблюдать какие-либо дополнительные правила эксплуатации. Премиальный внешний вид позволяет использовать тренажеры как дома, так и в элитных фитнес-клубах. А возможность вертикального хранения значительно экономит место и позволяет перемещать тренажер без каких-либо усилий.

Таким образом, сравнивая эллиптический и гребной тренажеры, можно однозначно говорить о том, что тренажер для гребли поможет сжечь большее количество калорий за меньшее время, поможет развить гармоничную фигуру и поддерживать отличную форму. В настоящее время, гребной тренажер является самым эффективным кардиотренажером для занятий дома или в спортзале. Именно с этим и связана растущая популярность этого спортивного снаряда во всем мире.

орбитрек, велотренажер и тренажер для гребли

Хочу, поблагодарить менеджера Руслана и предлагаю его даже премировать!!! Очень доступно всё обьясняет, помог с выбором. Молодец!!!…
Никифорова Мария, 24.03.21

Огромное спасибо Вашему магазину для компетентных менеджеров! Подробно и доступного рассказали о плюсах и минусах ….
Татьяна, 18.02.21

Хочу выразить благодарность Petrasport за отличный эллиптический тренажер. Огромное спасибо менеджеру Дмитрию за выбор…
Анна, 11.02.21

Хочу выразить искреннюю благодарность менеджеру Дмитрию за профессиональную консультацию в вопросе выбора эллиптического тренажера…
Злата, 2.05.20

Всем привет! Покупал год тому назад беговую дорожку dfit optima ll.За год использования ни каких проблем не было…
Николай, 27.11.19

Добрый день! Признательность и благодарность менеджеру Николаю, а также Интернет — магазину PetraSport…
Яруллина Н. Ш., 18.07.19

Хотелось бы поблагодарить менеджеров Романа и Алексея. Подобрали замечательный батут…
Ольга, 16.07.19

Спасибо за оперативность и профессиональный подход. Отдельная благодарность менеджеру по продажам Николаю, который грамотно и просто объяснил и помог с выбором беговой дорожки.
Таня Бонд, 16.07.19

Серьезная компания, очень квалифицированные, вежливые консультанты!!!хотелось бы поблагодарить консультанта по имени Александр!!!!!подобрал именно то, что нужно…
Хьава 11.07.19

Добрый день,хотелось бы выразить благодарность менеджеру,Егору за его проффесианализм,точность и понимание клиента…
Елена, 01.04.19

Здравствуйте. Благодарим Сидорова Алексея за профессиональную консультацию и помощь в выборе эллиптического тренажера…
Ната, 23.03.19

хочу сказать спасибо Егору.К.за помошь в подборе велотренажера.заказ пришел в срок.я получил то что хотел.петраспорт это то что надо.
Захир, Ингушетия, 19.01.19

Покупал дорожку в магазине PetraSport.ru. Ассортимент огромный. Понравился сервис магазина. Помогли определиться с выбором…
Андрей Прохоров, 15.01.19

Хотели бы выразить огромную благодарность менеджеру Алексею Сидорову! Он дал очень развернутую консультацию по беговым дорожкам, грамотные и хорошие советы…
Александра Дунаева, 12 .01.19

Заказывала скамью под штангу DFC D-220 и беговую дорожку CARBON T802 HRC.Спасибо большое Егору за консультацию в выбранных тренажерах…
Людмила, 29.12.18

Заказал Эллиптический тренажер Sport Elit SE-502D. Остался доволен работой менеджера, спасибо ему помог подобрать и объяснил- «все по-полочкам»!…
Эдуард, г. Апатиты Мурманской области, 28.12.18

В магазине мной был приобретён эллиптический тренажер DFC Luna (WE-1005 NEW). Покупка стала результатом длительного выбора среди различных интернет-магазинов,…
Зубарева Татьяна Валерьевна, 06.12.18

Здравствуйте! Наконец-то сбылась моя мечта — я купила эллипсный тренажер.Огромное спасибо менеджеру Леониду за профессиональную работу, за помощь в выборе эллипсоида…
Любовь, 17.08.18

Приобрели Беговую дорожка, с консультацией и рекомендациями проблем нет, с доставкой было не очень хорошо (отправили не «ПЭК», а «ДЛ»)…Сайт хороший, консультанты понимающие и знающие. Выбором довольны.
Елена 30.11.18

Здравствуйте! Я искала не один день эллиптический тренажер в разных магазинах, который подошел бы для нашей семьи по всем параметрам для занятий в домашних условиях…
Людмила, г. Раменское М.О., 02.05.18

Александр, оборудование пришло. Спасибо огромное за подбор: дорожка и гиперэкстензия очень понравились!
Елена, г.Киров 27.04.18

Спасибо консультанту Александру! Классный велотренажер!
Леоненко 14.02.18

Заказывала Беговую дорожку NordicTrack T12.2 (NETL12812). Моя благодарность менеджеру Дмитрию, который организовал всё, как было оговорено!
Салия 10.01.18

Добрый день.Большое спосибо консультанту Сидорову Алексею за оказоную нам помошь в выборе тренажорах очень вежливый и чуткий…
Аза и Диана 19.11.16

Здравствуйте. Заказали Эллиптический тренажер Diamond Fitness X-Rival Cross, пришел в срок, в полной комплектации, упакован отлично…
Вячеслав 09.11.16

Заказывал гриф к штанге ОВ-1200, все пришло в срок, спасибо за оперативную работу менеджеров, всем остался очень доволен!
Соловьев Александр 26.04.16

Здравствуйте! Заказал у Вас две дорожки, обе дошли в срок в полной комплектации! Сотруднику Алексею отдельное спасибо за советы и объяснения…
Павел 18.04.16

Приобрёл беговую дорожку Dender Panamax T-1196. Быстро доставили, работает, нареканий нет. Спасибо менеджеру Рубцову Владимиру и всем работникам фирмы!
Александр 18.03.16

Добрый день всем!Были конечно сомнения в покупке,но рискнул…Крупные товары не покупал…Всё сделали замечательно и отзвонились,и посоветовали,что взять…
Сергей 26.01.16

Добрый день! Приобрела беговую дорожку proxima legia в данном интернет магазине Очень довольна покупкой…
Эльнара 30.12.15

Благодарю менеджера Владимира за чуткое отношение и профессиональную консультацию. Очень приятно…
Анастасия 28.12.15

Я у Вас приобретал эллиптический тренажер Diadora Fitness Circle Cross по счету! Сам проживаю в Воронеже. Были опасения, что я оплачу и мне ничего не привезут. Менеджер Егор грамотно мне все объяснил, выслал счет на электронную почту, я оплатил, после мне прислали ТТН (информацию о грузоперевозке) буквально через пару дней я уже занимался на своем тренажере…
Ваганов Анатолий Иванович 10.12.15

Спасибо Владимиру! специалист в своем деле, ответственное, уважительное отношение к клиенту!
Дмитрий 07.12.15

Большое Спасибо ! Менеджеру Герману посоветовал беговую дорожку Bodi Skulptor мы очень довольны .
Альмира 06.12.15

Получили дорожку трансп.компанией Деловые линиии (посоветовали в магазине)из Москвы в ХМАО,все пришло в идеальном состоянии,упаковано качественно,выдали чек ККМ , очень довольны…
г.Урай 29.08.15

Спасибо Сидорову Алексею выбирал батут Алексей посоветовал какой лучше, получил недавно собрал,действительно хороший всё в в комплекте и качество нормальное.
Вадим 11.08.15

Благодарим менеджера Алексея Сидорова за чуткое и внимательное отношение, и профессиональную консультацию при выборе велотренажера. Товар получили быстро и велотренажером довольны…
Лидия 09.07.15

Большое спасибо Николаю Николаевичу! Хорошо проконсультировал, ответил на все вопросы и помог с выбором. Всей семьей очень довольны!
Алла 07.06.15

Большая благодарность менеджеру Максиму,за профессиональную консультацию и помощь в подборе эллиптического тренажёра…Спасибо за сервис и качественный товар!
Анатолий 21.04.15

Благодарю менеджера Максима за помощь выбора Велоэргометра Montery B-755. Хочу отметить профессионализм и правильный подход к клиентам…
Георгий 09.04.15

…Доставлено всё в срок, всё в целости и со всеми положенными документами!! В нашем городе аналогичный тренажор в ДВА(!) ! раза дороже!! Этот ПЕТРАСПОРТ РЕКОМЕНДУЮ!!!
Наталья Петровна Омск 31.03.15

Хочу поблагодарить менеджера Андрея за помощь в выборе эллиптического тренажера Deus, а также менеджера Светлану за консультацию…
Юлия 28.02.15

По хорошей рекомендации менеджера Алексея я приобрел в вашем магазине Эллиптическй тренажер Go Elliptical V-450…
Виктор Иванович 30.01.15

Сегодня получил беговую дорожку. Пробежался — не пожалел — то что нужно…
Валерий 02.02.15

На Высшем Уровне Консультация!!!…Нигде не встречала столько понимания, уважения, профессионализма и знания продукта…
Точиева Лейла 21.02.15

Здравствуйте! Выражаю ОГРОМНУЮ благодарность:1 менеджеру Николаю Рыбакову в выборе эллиптического тренажера, подходу и уважению к клиентам…
Наталья 01.02.15

Большое спасибо менеджеру консультанту Алексею. Помог сделать выбор беговой дорожки. Очень понравился подход к клиенту…
Кирилл Коваль 28.01.15

Добрый вечер, выражаю огромную благодарность Андрею за проявленную чуткость, профессионализм, человеческую доброту оказанную мне при выборе тренажера…
Валентина 27.01.15

Cпасибо консультанту Николаю Николаевичу! быстро, грамотно помог в выборе велотренажера. Учел пожелание клиента по цене) удачи Вам.
Марина 27.01.15

У меня восторженные эмоции от беговой дорожки DFC M100 (получила душевную радость и уверенность — поправлю здоровье!)…
Марина 24.01.15

Благодарю менеджера консультанта Шешенина Николая Николаевича. Он подобрал модель тренажёра которая отвечает всем моим интересам…
Л.С 23.01.2015

Добрый день! …Беговая дорожка, выбранная с помощью Алексея, была доставлена мне в точно назначенное время и собрана за 30 минут отличным сборщиком по имени Сергей, за что ему – отдельное спасибо!
Наталья 20.01.2015

Очень доволен работой магазина Петраспорт, особенно взаимодействием с менеджером Алексеем! Он подсказал правильное решение при выборе тренажёра, быстро прислал документы на оплату, быстро отгрузил товар в ТК ПЭК, сообщил реквизиты отгрузки…
Сергеев Б.Л 11.01.15

Добрый вечер,хотела бы выразить огромную благодарность Рыбакову Николаю за его умение общаться с клиентом, грамотно и доходчиво…
Татьяна 25.12.14

Еще отзывы…

Виды тренажеров

Виды тренажеров по их расположению

Вы можете выбрать тренажер исходя из того, для чего он вам нужен. Вы хотите заниматься на одном тренажере дома? Делаете небольшой домашний тренажерный зал? Или открываете тренажерный зал для коммерческой выгоды?

Тренажеры делятся на 3 вида:

1) Домашние тренажеры. Это оборудование создано специально для занятий дома. Поэтому оно рассчитано на небольшое количество человек – семью. Домашние тренажеры могут работать до 4 часов в день, но и больше семье вряд ли нужно. Зато в них есть множество плюсов, главный из которых – различная электроника, которая измерит пульс, поменяет режим или усилит нагрузку. Кроме того, в таком оборудовании есть память, которая запоминает настройки всех членов семьи, что значительно облегчает тренировки. Еще одна хорошая новость, так как домашние тренажеры не испытывают таких нагрузок, как профессиональное оборудование, то и срок гарантии у него в полтора дольше.

2) Полупрофессиональные тренажеры. Это оборудование находится на стыке домашних тренажеров и профессиональных. У него более высокие показатели по прочности, поэтому оно подойдет для организации небольшого домашнего тренажерного зала со входом «только для своих»

3) Тренажеры для фитнес клубов. Это уже самые настоящие профессиональные тренажеры и ставят их в тренажерных залах со средней и высокой проходимостью. Поэтому они могут работать круглосуточно, исходя из этого, технические характеристики у тренажеров значительно выше. Они должны быть изготовлены из износостойких и высокопрочных материалов. За соблюдением этих мер следит множество специальных служб, среди которых Госстандарт и Госсанэпиднадзор. Предприятие, которое изготавливает тренажеры должно получить множество сертификатов, без которых они работать не могут. Профессиональные тренажеры не могут стоить дешево, но заменять их тренажерами из домашней серии попросту небезопасно.

Виды тренажеров по функциям

Также тренажерное оборудование различается по их воздействию. Так есть кардио тренажеры и силовые тренажеры. Рассмотрим их внимательнее.

Кардио тренажеры

Популярных кардио тренажеров достаточно немного: велотренажер, эллипсоид, беговая дорожка, степпер, гребной тренажер.

Кардио тренажеры имеют множество функций, они укрепляют сердечно-сосудистую и дыхательную систему, укрепляют мышцы ног и ягодиц, вырабатывают выносливость, а за счет всего этого, вы сбрасываете лишний вес. Кардио тренажеры – это лучший способ похудеть, так как они лучше других нагрузок ускоряют метаболизм.

Обычно на этих тренажерах занимаются чтобы похудеть – тогда эту нагрузку можно сделать основной, но зацикливаться только на кардио нельзя, нужно разбавить их силовыми тренировками. Также кардио тренажеры – это отличная нагрузка перед силовыми упражнениями. Поэтому пренебрегать ими не следует в любом случае.

Силовые тренажеры

Видов силовых тренажеров намного больше чем кардио, но действие у всех силовых одинаковое. Купить силовые тренажеры сегодня не составляет большого труда, производителей великое множество. Прокачка мышц происходит за счет подъема различных отягощений. Все силовые тренажеры помогают набрать мышечную массу, проработать рельеф и увеличить выносливость. При этом, они воздействуют на определенную группу мышц, остальные мышцы либо находятся в состоянии покоя, либо задействованы, но в меньшей степени. Чаще всего, на одном тренажере можно накачать только одну мышцу, этим объясняется такое обилие их разновидностей: на одном вы качаете только пресс, на другом только руки.

Силовые тренажеры делятся на 3 группы:

1) Грузоблочные тренажеры. Мышцы накачиваются за счет подъема плоских грузов, которые закрепляются фиксаторами. Эти тренажеры имеют совсем точечное действие: одна мышца качается, все остальные в покое. Благодаря конструкции, получить травму на них очень сложно. Поэтому такие тренажеры лучше всего подойдут новичкам.

2) Тренажеры со свободными весами. Атлет сам нагружает себя свободными весами – гантелями и штангами. Эти тренажеры лучше остальных помогают нарастить мышцы или проработать рельеф. Кроме того, они вырабатывают координацию – вам придется следить за положением не только груза, но и своего тела. Тренажеры со свободными весами любят профессиональные атлеты.

3) Тренажеры под свободным весом. В данном случае, свободный вес – это вес вашего собственного тела. Нагрузку можно регулировать, изменяя угол наклона тренажера или с помощью дополнительных отягощений. Развивают выносливость и гибкость. Пользуются популярностью и у новичков, и у профессионалов. 

Тренажеры. Польза

Принято разделять тренажеры на два вида: кардио тренажеры и силовые. Они отличаются друг от друга функциональностью и конечными результатами.

Польза от кардио тренажеров

Кардио тренажеры предназначены для кардио нагрузки. Вот какие функции они выполняют:

1) Лучше всех других видов тренировок помогают сбрасывать вес за счет ускорения метаболизма

2) Укрепляют и подкачивают мышцы ног и ягодиц

3) Вырабатывают выносливость

4) Улучшают работу сердечно-сосудистой и дыхательной системы

Чаще всего их используют для сброса веса или в качестве 15 – минутной разминки.

Все кардио тренажеры выполняют эти функции, однако между собой они тоже различаются, так как у всех их есть спецификация – какая-то одна из функций выражена сильнее.

• 
  Велотренажер – лучше всего накачивает мышцы ног и ягодиц

• 
  Беговая дорожка – полезна, если вы хотите похудеть – сильнее всех ускоряет метаболизм

• 
  Эллипсоид – кроме прочего, за счет конструкции прокачивает верхнюю часть тела. Также не нагружает суставы. Улучшает работу сердечно-сосудистой и дыхательной системы. Одним словом – универсальный тренажер.

• 
  Степпер – укрепляет мышцы ног и ягодиц (аналог подъема по лестнице)

• 
  Гребной тренажер – находится на стыке кардио и силовых тренажеров. Прорабатывает практически все группы мышц.

Польза от силовых тренажеров

Силовые тренажеры отвечают за то, чтобы на освобождённом от жировой прослойки месте появлялись мышцы. Этот эффект достигается за счет поднятия различных отягощений. Что примечательно, они направлены на воздействие на определенную группу мышц, пока одна мышца качается, остальные либо не работают вообще, либо качаются, но в меньшей степени. При этом, если в упражнении задействовано множество мышц – на нем набирают мышечную массу (базовые), если задействована только одна группа мышц (изолированные), то его можно использовать в качестве разминки или для наращивания рельефа.

В целом силовые тренажеры выполняют следующие функции:

1) Наращивают мышечную массу

2) Прорабатывают рельеф

3) Увеличивают выносливость

Но силовые тренажеры также отличаются друг от друга в наборе этих функций. Всего выделяют 3 вида тренажеров:

1) Грузоблочные тренажеры – тренажеры со встроенными обрезиненными плоскими грузами, за счет подъема которых сокращаются мышцы. Чаще всего, имеют изолированное действие, качается только одна группа мышц.

Самые известные грузоблочные тренажеры:

• 
  Блочная рама – прокачивает мышцы спины, рук, торса

• 
  Верхняя тяга – тренирует мышцы рук, спины и торса

• 
  Разгибание ног сидя – четырехглавая мышца бедра

• 
  Сведение/разведение ног – развитие задней поверхности бедра – мышц абдукторов

• 
  Баттерфляй – тренировка мышц груди, дельтовидных и трапециевидных мышц

• 
  Сгибание ног лежа – мышцы ног

• 
  Кроссовер – в зависимости от упражнения, можно прокачать фактически все группы мышц

2) Тренажеры со свободным весом – в качестве отягощения используются свободные веса (гантели, штанги, блины и тд). Эти упражнения хорошо наращивают мышечную массу, т.к. в большинстве своем, являются базовыми. Кроме того, развивают координацию – придется следить за положением тела и груза.

Самые известные тренажеры со свободным весом:

• 
  Баттерфляй на свободном весе – качаются мышцы груди, дельтовидные и трапециевидные мышцы

• 
  Гакк машина – прорабатывает четырехглавую мышцу бедра и ягодичные мышцы, дополнительно – мышцы пресса и икры

• 
  Дельта – машина – тренирует дельтовидные мышцы

• 
  Жим ногами на свободных весах – развитие четырехглавой мышцы бедра и приводящей мышцы бедра

• 
  Т-тяга – в первую очередь работают широчайшие мышцы спины, дополнительно бицепсы, мышцы плечевого пояса, предплечья, нижней части спины, мышцы ног.

• 
  Машина Смитта – тренирует мышцы ног, рук, спины и торса

• 
  Голень станок – для тренировки икроножных мышц

• 
  Рама для приседаний – работают мышцы ног, рук, ягодиц

3) Тренажеры под собственным весом – в качестве отягощения выступает вес тела занимающегося. Кроме прочего, развивают выносливость, координацию и гибкость.

Самые известные тренажеры под собственным весом:

• 
  Пресс-брусья – в первую очередь задействованы мышцы пресса

• 
  Гиперэкстензия – работает поясничный отдел (мышцы разгибатели спины), во вторую очередь развиваются мышцы ягодиц и задней поверхности бедра

• 
  Римский стул – тренирует мышцы пресса

• 
  Шведская стенка – полезен для позвоночника т.к. растягивает его, укрепляет мышцы спины, пресса, ног, рук — многофункциональный тренажер.

Модель мышц типа холма

— обзор

4.2.2.2 Кинетика мышц

Кинетика мышц обычно описывается двумя динамическими моделями, фиксирующими динамику активации и сокращения соответственно. Если мы сейчас рассмотрим активацию мышцы в прямом смысле, то она начинается с нейронного сигнала, называемого возбуждением мышцы, который вводится в динамическую модель динамики активации, которая производит в качестве выхода активацию мышцы, а . Эта активация вводится в модель динамики сокращения для оценки силы в сократительном элементе мышц CE.

Однако в подходах, основанных на обратной динамике, динамикой активации обычно пренебрегают. Есть несколько предлагаемых подходов для включения динамики активации в модели обратного динамического моделирования, но они выходят за рамки данной главы. За подробностями об этих методах обращайтесь к De Groote et al. (2009).

Динамика сокращения обычно моделируется с помощью так называемой модели мышц типа Хилла (Zajac, 1989; Hill, 1938), которая представляет собой феноменологическую механическую модель динамики мышцы-сухожилия.См. Рис. 4.8 для иллюстрации мышечной модели.

Рис. 4.8. Иллюстрация модели мышцы типа Хилла, также называемой приводом из перистых мышц и сухожилий. Мышца содержит четыре основных элемента: сократительный элемент (CE), последовательный эластичный элемент (SEE), параллельный эластичный элемент (PEE) и сухожилие (T). Угол перистости, γ , определяет мгновенный угол между направлением волокна и сухожилием. Усилие на сухожилии равно f _T .На рисунке также показана длина отдельных элементов, т.е. для CE, PE, SE и T как л _CE , л _PEE , л _SEE , и л _т соответственно. Длина мышцы обозначена l _M , а общая длина мышечно-сухожильного блока — l _MT .

Модель состоит из четырех общих компонентов: сократительного элемента (CE), последовательного эластичного элемента (SEE), параллельного эластичного элемента (PEE) и сухожилия (T).CE представляет активные, т. Е. Сократительные, свойства мышцы, тогда как SEE, PEE и сухожилие представляют пассивную нелинейную жесткость: SEE представляет эластичность поперечных мостиков актин-миосин, PEE представляет пассивные эластические свойства мышечных волокон и сухожилие улавливает эластические свойства сухожилия и апоневроза вместе взятых. SEE часто игнорируется в обратных динамических моделях и может быть выполнен с небольшой потерей точности, если модель не включает приводы с коротким сухожилием (Romero and Alonso, 2016), и мы исключим SEE в этой главе.

В то время как SEE, PEE и сухожилие могут быть смоделированы как нелинейные пружины, CE требует более сложной модели для определения так называемой зависимости силы от длины и скорости мышцы (см. Рис. 4.9).

Рис. 4.9. Иллюстрация силы-длины (A) и силы-скорости (B) мышцы типа Хилла. (C) Показывает общее представление нелинейного упругого поведения SEE, PEE и сухожилия.

Кроме того, между мышечными волокнами и сухожилием может быть угол перистости γ , который влияет на способность мышцы генерировать силу.

Зависимость силы от длины моделируется как колоколообразная функция длины волокна, при которой мышца достигает своей максимальной изометрической силовой способности при оптимальной длине волокна и имеет снижение способности генерировать силу при укорачивании или удлинении. Соотношение силы и скорости описывает тот факт, что способность мышцы генерировать силу также зависит от скорости сокращения и от того, является ли сокращение эксцентрическим или концентрическим. Способность мышцы генерировать силу увеличивается при эксцентрическом сокращении, тогда как при концентрическом сокращении она снижается.Силы, создаваемые CE и PEE, передаются к кости через сухожилие. Сухожилие является нелинейно упругим, и соотношение силы и деформации сухожилия включает в себя зону провисания, где сила не создается, и нелинейную упругость при растяжении, которая постепенно становится более линейной при более высокой деформации. Модели пассивных эластичных элементов, например, сухожилия, применяемые в моделях опорно-двигательного аппарата, включают только нормальные рабочие зоны и исключают все эффекты разрушения тканей, возникающие при больших напряжениях.

В литературе есть несколько формулировок, касающихся соотношений сила-длина и сила-скорость. В этой главе мы будем основывать описание на предположениях, представленных Дакснером (1997), который является формулировкой, применяемой в системе моделирования AnyBody (AMS, AnyBody Technology A / S, Дания).

Сила в сократительном элементе CE определяется как:

(4,36) fCElCEl̇CEa = fCE¯fllCEfvl̇CEa,

, где fCE¯ — изометрическая сила мышцы, f _l ( l _CE ) — соотношение силы и длины, fvl̇CE — соотношение силы и скорости, l _CE и l̇CE — длина и скорость сократительного элемента соответственно, а a — активация мышцы.

Соотношение сила-длина описывается следующим образом:

(4.37) fllCE = e − ϵF + 1βF − 1ωFρFwithϵF = lCE − lFoptlFopt,

, где l _F ^opt , оптимальная длина волокна. т.е. оптимальная длина CE и ϵ _F — это штамм CE. β _F , ρ _F и ω _F являются параметрами модели и применяются для подгонки кривой к экспериментальным данным, контролируя асимметрию, округлость и ширину кривой , соответственно (Кауфман и др., 1989).

На основе работ Daxner (1997) и Gföhler et al. (1999), зависимость сила-скорость может быть смоделирована как:

(4.38) fvl̇CE = l̇CEexzAHillfCE¯ + l̇CEfmax + l̇CEfHillFmax − l̇CEfHillfCE¯fCE¯l̇CEexzAHill + l̇CEforl̇CE0 − 9 где

(4,39) l̇CEmax = k1lf¯ + k2lf¯Cfast

и

(4,40) l̇CEexz = l̇CEmaxfmax − f¯f¯

f _max указывает максимальную эксцентрическую силу и обычно дается относительно максимальная изометрическая мышечная сила и, д.g., установлено значение 1,3fCE¯ (Heinen et al., 2019) или 1,6fCE¯ (Romero and Alonso, 2016). A _Hill = 0,1 + 0,4 C _быстро . k ₁ и k ₂ — константы, указывающие вклад в нормированную максимальную скорость сокращения для медленных и быстрых волокон, соответственно, с 0 ≤ C _{быстрые} ≤ 1, указывающие соотношение быстрых и медленных волокон. волокна в мышце. И ¯ указывают скорость и тетаническое состояние данного элемента соответственно.Нижний индекс exz указывает на эксцентрическое сжатие, а lf¯ — изометрическая тетаническая длина волокна.

Пассивную жесткость в PEE, SEE (если он есть) и сухожилие можно моделировать несколькими способами, но мы используем экспоненциальную формулировку из (Hatze, 1977). Модель может быть основана на знании двух точек на кривой «сила-длина» и параметра формы Дж . Мы будем использовать две точки на кривой: (1) сила равна нулю на длине покоя l ₀ и (2) мы предполагаем известными и обозначаем ( l ₁ , f ₁ ).Тогда функция пассивной силы:

(4,41) fl = 0forl

Таким образом, у нас есть все элементы модели мышц типа Хилла. Если бы мы выполняли моделирование на основе прямой динамики, у нас было бы все необходимое для выполнения моделирования, добавляя эти уравнения к набору уравнений равновесия и предоставляя в качестве входных данных возбуждения мышц (если динамика активации включена в модель) или мышечное возбуждение. активации и интегрирование уравнений движения.Однако для обратной динамики нам необходимо инвертировать модель Хилла. Если мы вспомним проблему набора мышц в формуле. (4.34), и критерий полиномиального набора мышц в формуле. (4.35), мы видим, что мгновенная мышечная сила необходима для решения этой задачи оптимизации. Следовательно, для данной длины мышцы и скорости сокращения, оцененных на основе кинематического анализа мышцы, нам необходимо вычислить ее способность генерировать силу, то есть ее силу. Сухожилие вызывает динамику в систему, и поскольку мы не можем напрямую оценить пассивные силы ПЭЭ и сухожилия, прежде чем мы узнаем силу мышц, мы не можем оценить пассивные силы и, следовательно, силу, прежде чем мы узнаем силы мышц.Но мышечные силы мы не можем вычислить, пока не узнаем силу. Чтобы справиться с этой проблемой-уловкой, мы должны сделать некоторые предположения, и снова есть несколько способов сделать это. Один из подходов состоит в том, чтобы при оценке силы мышц предположить, что сухожилие жесткое. Следовательно, предполагаемая скорость сокращения всей мышечной единицы сухожилия позволяет удлинить только мышечную единицу, а не сухожилие. Кроме того, мы пренебрегаем динамикой сухожилий и определяем силы в сократительном элементе, предполагая, что система является квазистатической, при установке активации мышцы на 1 (чтобы она была максимально активирована).Таким образом, у нас есть оценка мышечной силы и мы можем решить проблему набора мышц в формуле. (4.34). Впоследствии, чтобы несколько поправить предположение о жесткости сухожилия, мы можем оценить удлинение сухожилия с помощью теперь известной мышечной силы и тем самым скорректировать удлинение CE. Можно было бы повторять эту процедуру, пока сила сухожилия не достигнет равновесия.

Как мы видели, для описания механики мышц требуется огромное количество параметров мышц.Было проведено несколько исследований чувствительности (Mörl et al., 2016; De Groote et al., 2010; Scovil and Ronsky, 2006; Redl et al., 2007), и было обнаружено, что наиболее важными параметрами мышц являются оптимальная длина волокна, физиологическая площадь поперечного сечения (PCSA), используемая для оценки изометрической силы мышц и длины провисания сухожилий. Очевидно, что другие параметры также играют роль, хотя и не столь важны, и они обычно выводятся из исследований на трупах. Из-за важности оптимальной длины волокна, PCSA и длины провисания сухожилий было разработано несколько методов для их решения, начиная от методов калибровки и заканчивая общими знаниями о том, где в диапазоне движения суставов мышцы достигают определенных характеристик силы. -длина скорости (Hoy et al., 1990) к методам, оптимизирующим параметры для соответствия изометрическим и изокинетическим измерениям, выполняемым на объектах (Carbone and Krogt, 2013; Garner and Pandy, 2003; Van Campen et al., 2014). Полное описание этих методов выходит за рамки данной главы, и читатель отсылается к обзорной статье по теме Heinen et al. (2016) для получения дополнительной информации.

Моделирование и имитация динамики Musculotendon

vS¼

@fT

@ ‘T

@fS

@‘ Sþ @ fT

@ ‘T

vMT (A7)

q. К сожалению,

vMT (A7)

q.(A7) не всегда может использоваться из-за области отрицательной жесткости

(результат отрицательного наклона кривой

активная сила-длина на рис. 3 (c)), что может вызвать де-

номинатор уравнения. (A7) стать нулем. Если знаменатель уравнения.

(A7) находится в пределах нулевого допуска точки плавучести () или сухожилие имеет слабину

, мы предполагаем, что мышца имеет нулевую скорость; в противном случае vS

используется как скорость удлинения мышцы вдоль сухожилия:

vS¼0if

@fS

@ ‘Sþ @ fT

@’ T



< или ~

‘T <1: 0

vВ противном случае

8

<

:

(A8)

Мы вычисляем угловую скорость перистого пера (_

a) и скорость сухожилия —

(vT) с использованием кинематической модели привода опорно-двигательного аппарата

, описанной в разд.2.4.

Ссылки

[1] Заяц, Ф. Е., Нептун, Р. Р., и Каутц, С. А., 2002, «Биомеханика и мышцы.

Координация ходьбы человека: Часть I: Введение в концепции, мощность

Передача, динамика и Моделирование, Походка, 16 (3), стр. 215–232.

[2] Zajac, FE, Neptune, RR, и Kautz, SA, 2003, «Биомеханика и мышцы

Координация ходьбы человека: Часть II: Уроки динамического моделирования

и клиническое значение», Постура при ходьбе, 17 ( 1), стр.1–17.

[3] Андерсон Ф. К. и Пенди М. Г., 2001, «Динамическая оптимизация ходьбы человека

», ASME J. Biomech. Eng., 123 (5), стр. 381–390.

[4] Акерманн, М., Ван ден Богерт, А. Дж., 2010, «Принципы оптимальности для

модельного прогнозирования человеческой походки», J. Biomech., 43 (6), стр. 1055–1060.

[5] Арнольд Э. М. и Делп С. Л., 2011, «Рабочие длины волокон человека

Мышцы нижних конечностей во время ходьбы», Philos. T. R. Soc. В, 366 (1570), стр.

1530–1539.

[6] Лю, М.К., Андерсон, Ф.К., Пэнди, М.Г., и Делп, С.Л., 2006, «Мышцы

, которые поддерживают тело и также регулируют движение вперед во время ходьбы»,

J. Biomech., 39 (14 ), стр. 2623–2630.

[7] Хамнер, С.Р., Сет, А., и Делп, С.Л., 2010, «Вклад мышц в пульсирование и поддержку Pro-

во время бега», J. Biomech., 43 (14), стр. 2709. –2716.

[8] Нептун Р. Р. и Сасаки К., 2005, «Производство силы подошвенного сгибателя голеностопного сустава

является важным фактором, определяющим предпочтительную скорость перехода от ходьбы к бегу», J.

Exp. Биол., 208 (5), стр. 799–808.

[9] Селби, В. С., Колдуэлл, Г. Э., 1996, «Имитационное исследование вертикальных прыжков

с разных стартовых позиций», J. Biomech., 29 (9), стр. 1137–1146.

[10] Нептун Р. Р. и Халл М. Л., 1999, «Теоретический анализ предпочтительного выбора скорости педалирования

при езде на выносливость», J. Biomech., 32 (4), стр.

409–415.

[11] Нептун Р. Р. и ван ден Богерт А. Дж., 1998, «Анализ стандартной механической энергии

не коррелирует с мышечной работой при езде на велосипеде», J.Биомех., 31 (3),

с. 239–245.

[12] ван дер Крогт, М. М., Делп, С. Л., и Шварц, М. Х., 2012, «Насколько надежна

Походка человека по отношению к мышечной слабости?», Походка, 36 (1), стр. 113–119.

[13] Стил, К.М., Сет, А., Хикс, Дж. Л., Шварц, М.С., и Делп, С.Л., 2010 г.,

«Мышечный вклад в поддержку и прогресс во время стойки на одной конечности.

в походке присягнув», J. Biomech., 43 (11), стр. 2099–2105.

[14] Крэбтри, К. А., Хиггинсон, Дж.С., 2009, «Моделирование нейромускулярных эффектов

ортезов голеностопного сустава (AFO) в компьютерном моделировании походки», Gait Pos-

ture, 29 (1), стр. 65–70.

[15] Хикс, Дж. Л., Шварц, М. Х., Арнольд, А. С., и Делп, С. Л., 2008, «Приседания

позы снижают способность мышц разгибать бедро и колено в течение

фазы стойки на одной конечности. Походка, J. ​​Biomech., 41 (5), стр. 960–967.

[16] Фрегли, Б. Дж., Рейнболт, Дж. А., Руни, К. Л., Митчелл, К.H. и Chmielewski,

,

T. L., 2007, «Дизайн модификаций походки для конкретного пациента для реабилитации костного сустава коленного сустава —

», IEEE Trans. Биомед. Eng., 54 (9), с. 1687–1695.

[17] Ринер, Р., Фур, Т., 1998, «Управляемый пациентом контроль поддерживаемого FES

Standing Up: исследование моделирования», IEEE Trans. Rehab. Eng., 6 (2), pp.

113–124.

[18] Delp, SL, Loan, JP, Hoy, MG, Zajac, FE, Topp, EL, and Rosen, JM,

1990, «Интерактивная графическая модель нижней конечности для изучения

Ортопедия. Хирургические процедуры », IEEE Trans.Биомед. Eng., 37 (8), с.

757–767.

[19] Расмуссен, Дж., Торхольм, С., и де Зи, М., 2009, «Вычислительный анализ

« Влияние наклона и трения панорамирования сиденья на мышечную активность и позвоночник

Joint Forces », Int . J. Ind. Ergonom., 39 (1), стр. 52–57.

[20] Айзенберг, Э., Хилл, Т. Л., и Чен, Ю., 1980, «Модель мышцы с поперечным мостиком.

Сокращение. Количественный анализ », Биофиз. J., 29 (2), стр. 195–227.

[21] Захалак, Г.I., и Ма, С.-П., 1990, «Активация и сокращение мышц: основные отношения Con-

, основанные непосредственно на кинетике поперечного моста», ASME J. Bio-

mech. Eng., 112 (1), стр. 52–62.

[22] Хазелгроув, Дж. К., и Хаксли, Х. Э., 1973, «Рентгеновские данные для радиального поперечного движения моста

и для модели скользящей нити при активном сокращении

скелетных мышц», J. Mol. Биол., 77 (4), стр. 549–568.

[23] Zajac, F. E., 1989, «Мышцы и сухожилия: свойства, модели, масштабирование и

Применение к биомеханике и моторному контролю», Crit.Преподобный Биомед. Eng.,

17 (4), стр. 359–411. Доступно по адресу: http://europepmc.org/abstract/MED/2676342

[24] Эпштейн, М., и Херцог, В., 1998, Теоретические модели скелетных мышц: Bio-

Логические и математические соображения, Wiley , Нью-Йорк.

[25] Винтерс, Дж. М., и Старк, Л., 1987, «Мышечные модели: что достигается и

, что теряется из-за различной сложности модели», Biol. Cybern., 55 (6), pp.

403–420.

[26] Ши П., Макфи Дж., 2000, «Динамика гибких многотельных систем с использованием

виртуальной работы и теории линейных графов», Multibody Syst. Дин., 4 (4), с.

355–381.

[27] Стоянович Д., Хурмузлу Ю., 1996, «Критическое исследование применимости

теории столкновений твердых тел», ASME J. Appl. Мех., 63 (2), с. 307–316.

[28] Боуден, Ф. П., Лебен, Л., 1939, «Природа скольжения и анализ трения

», Proc. R. Soc. Lon. Сер. А, 169 (938), стр.371–391.

[29] Крылов, А. М., Сандеркок, Т. Г., 1997, «Динамические силовые реакции

мышцы, вовлекающие эксцентрическое сокращение», J. Biomech., 30 (1), стр. 27–33.

[30] Perreault, E. J., Heckman, CJ, and Sa ndercock, TG, 2003, «Hill Muscl e

ошибки модели во время движения являются наибольшими в физиологически

релевантном диапазоне скоростей срабатывания моторных единиц», J. Biomech., 36 (2) , стр.

211–218.

[31] Делп, С. Л., Андерсон, Ф.К., Арнольд, А.С., Ссуда, П., Хабиб, А., Джон, Коннектикут,

Гендельман, Э., и Телен, Д.Г., 2007, «OpenSim: программное обеспечение с открытым исходным кодом для

Создание и анализ динамических симуляций. движения », IEEE Trans. Биомед.

англ., 54 (11), с. 1940–1950.

[32] Сет, А., Шерман, М., Рейнболт, Дж. А., и Делп, SL, 2011, «OpenSim: A

Скелетно-мышечное моделирование и имитация для In Silico Investiga —

tions and Exchange», Процедуры IUTAM, Симпозиум по динамике человеческого тела —

ics, 2, стр.212–232.

[33] Рейнболт, Дж. А., Сет, А., и Делп, С. Л., 2011, «Моделирование движения человека —

: приложения с использованием OpenSim», Процедуры IUTAM, Симпозиум по динамике человеческого тела

, 2, стр. 186–198.

[34] Мацубара И. и Эллиотт Г. Ф., 1972, «Исследования дифракции рентгеновских лучей на ободранных

отдельных волокнах скелетных мышц лягушки», J. Mol. Биол., 72 (3), стр. 657–669.

[35] Рандхава А., Джекман М. Э. и Уэйклинг Дж. М., 2012, «Мышечная передача

во время изотонических и изокинетических движений в подошвенных суставах голеностопного сустава», Eur.J.

Заяв. Physiol., 113 (2), стр. 437–447.

[36] Брейнерд, Э. Л. и Азизи, Э., 2005, «Угол мышечного волокна, выпуклость сегмента

и архитектурное передаточное отношение в сегментированной мускулатуре», J. Exp. Биол.,

208 (17), стр. 3249–3261.

[37] Арнольд, Э. М., Уорд, С. Р., Либер, Р. Л., и Делп, С. Л., 2010, «Модель

нижней конечности для анализа движений человека», Ann. Биомед. Eng.,

38 (2), стр. 269–279.

[38] Винтерс, Дж.M., 1995, «Усовершенствованный привод Muscle-Reef для использования в крупных нейромышечно-скелетных моделях

», Ann. Биомед. Eng., 23 (4), с.

359–374.

[39] Телен Д. Г., 2003, «Корректировка параметров модели мышечной механики для

, имитирующая динамические сокращения у пожилых людей», ASME J. Biomech. Eng.,

125 (1), с. 70–77.

[40] Ченг, Э. Дж., Браун, И. Э., и Лоеб, Г. Э., 2000, «Виртуальная мышца: вычислительный подход к пониманию влияния свойств мышц на управление двигателем.

», J.Neurosci. Meth., 101 (2), стр. 117–130.

[41] Магнуссон, С.П., Аагаард, П., Росагер, С., Дайре-Поулсен, П., и Кьяер, М.,

2001, «Нагрузочно-смещающие свойства апоневроза трицепса Surae человека

In Vivo, J. Physiol., 531 (1), стр. 277–288.

[42] Маганарис, С. Н., Пол, Дж. П., 2002, «Свойства растяжения in vivo

сухожилия Gastrocnemius человека», J. Biomech., 35 (12), стр. 1639–1646.

[43] Винтерс, Т. М., Такахаши, М., Либер, Р.L., and Ward, SR, 2011, «Целые

отношений длины и напряжения мышц точно смоделированы как масштабированные комеры Sar-

в мышцах задних конечностей кролика», J. Biomech., 44 (1), стр. 109–115 .

[44] Голлапуди, С.К., и Лин, округ Колумбия, 2009, «Экспериментальное определение простого соотношения сила-длина Sarco-

в волокнах скелетных мышц человека I типа»,

J. Biomech., 42 (13) С. 2011–2016.

[45] Машима, Х., 1984, «Соотношение силы и скорости и сократимость в поперечно-полосатых мышцах

», яп.J. Physiol., 34 (1), стр. 1–17.

[46] Джойс, Г.К., Стойка, PMH, и Вестбери, Д.Р., 1969, «Механические свойства единственной мышцы кошки во время контролируемого удлинения и укорачивания

движений», J. Physiol., 204 (2 ), стр. 461–474. Доступно по адресу: http://jp.physoc.org/

content / 204/2 / 461.abstract

[47] Мортенсон, М. Э., 2006, Геометрическое моделирование, 3-е изд. Industrial Press,

Нью-Йорк.

[48] ван ден Богерт, А. Дж., Блана, Д.и Генрих Д., 2011 г., «Неявные методы

эффективного моделирования опорно-двигательного аппарата и оптимального управления», Процедуры IUTAM,

Симпозиум по динамике человеческого тела, 2, стр. 297–316.

[49] Хоган, Н., 1985, «Механика многосуставной позы и движения с кон-

троль», Биол. Cybern., 52 (5), стр. 315–331.

[50] Виннарс Э., Бергстом Дж. И Фурст П., 1975, «Влияние послеоперационного состояния

на внутриклеточные свободные аминокислоты в мышечной ткани человека», Ann.

Сургут, 182 (6), с. 665–671.

[51] Хайрер, Э., Норсетт, С. П., и Ваннер, Г., 1987, Решение обыкновенных дифференциальных уравнений

Уравнения I: нежесткие задачи, 2-е изд. Springer-Verlag, Берлин.

[52] Шерман, М.А., Сет, А., и Делп, С.Л., 2011, «Simbody: Multibody Dynam-

ics для биомедицинских исследований», Процедуры IUTAM, Симпозиум по динамике человеческого тела

, 2, стр. 241–261.

021004-10 / Том. 135, ФЕВРАЛЬ 2013 Транзакции ASME

Загружено 21 февраля 2013 на номер 171.65,94,86. Распространение осуществляется с соблюдением лицензии ASME или авторских прав; см. http://www.asme.org/terms/Terms_Use.cfm

Узнайте о мышцах, которые мы используем для ходьбы и бега

Вы когда-нибудь задумывались, в чем разница между ходьбой и бегом? В этом симуляторе вы узнаете основные различия между мышцами, используемыми во время ходьбы, и мышцами, используемыми для спринта. Выявление этих различий потребует использования различных лабораторных методов.

Окрашивание двух мышц с помощью гистохимии

С помощью криостата вы разрежете две мышцы на тонкие срезы и используете различные протоколы для окрашивания мышечных клеток и идентификации миозин-АТФазы, сукцинатдегидрогеназы (SDH) и aGDPH.Вы будете окрашивать клетки длинного разгибателя пальцев (EDL), а также камбаловидной мышцы, чтобы исследовать состав волокон под световым микроскопом. Затем вы заполните полный протокол. Сначала вы рассмотрите крысу, чтобы извлечь два типа скелетных мышц. Затем вы будете использовать микротом в криостате, чтобы подготовить предметные стекла с мышцами, чтобы сравнить их и осмотреть мышечные волокна, окрашенные по-разному.

Используйте датчик силы…!

Во второй половине моделирования вы исследуете свойства двух типов скелетных мышц, чтобы увидеть, чем они отличаются и в чем они похожи.Используйте датчики силы, чтобы исследовать, как напряжение двух мышц различается по длине, и какую силу они создают при разной длине и при разных стимулах. Погрузитесь в упражнения для скелетных мышц, такие как кинетика подергивания, кинетика столбняка, частота силы и усталость!

Сравните мышцы

Используйте гистохимию и силовое преобразование, чтобы получить данные для сравнения двух типов скелетных мышц от препарированных виртуальных крыс. Сможете ли вы сравнить две скелетные мышцы и объяснить, почему вы можете быть в отличной форме для длительных прогулок, но устали после короткого спринта?

Начать сейчас

Изучите свойства двух типов скелетных мышц и проанализируйте состав их волокон.Используйте гистохимию и силовую трансдукцию, чтобы сравнить мышцы и узнать, почему вы можете оставаться бодрым во время длительных прогулок, но уставать после короткого спринта.

Методы в лаборатории

Преобразование силы, — Кинетика подергивания, — Кинетика столбняка, — Натяжение длины, — Окрашивание / микроскопия, — Усталость, — Частота силы, гистохимия, — Подготовка слайдов

Цели обучения

В конце этого моделирование, вы сможете …

• Объясните соотношение длины и напряжения в скелетных мышцах.
• Понять, как подергивание и столбняк, соотношение силы и частоты и реакция
• утомляемость различается для разных типов мышц
• Измерьте физиологические свойства изолированной EDL и камбаловидной мышцы
• Узнайте о методах гистохимии ферментов и поймите, какие шаги необходимо предпринять.
• Определите количество различных типов волокон, обнаруженных в обоих типах мышц.

Элементы моделирования

Длина: 48
Режим доступности:
Недоступно
Языки:
Английский Соединенные Штаты)

NGSS

Возможно HS-LS1-2, но, вероятно, слишком высокий уровень

X-Muscle System 2.9 — Blender Market

X-Muscle System — это современный физический симулятор тканей для Blender.

Blender 2.8x и 2.9x : xmusclesystem_29.zip

Что такое X-Muscle System?

X-Muscle System — это надстройка, предназначенная для быстрого создания мышечной системы, тканей и других органических объектов и их физического моделирования. Его основная цель — помочь лучше визуализировать деформации поверхности кожи в соответствии с сохранением объема мышц тела, жира и даже костей скелета.Надстройка позволяет сосредоточиться на дизайне, творчестве и значительно ускорить рабочий процесс с экстремальной кривой обучения.

С X-Muscle System художник может свободно сосредоточиться на работе и эффективно использовать свое время для создания еще более реалистичных, сложных форм и анимации персонажей и существ. Благодаря своей простоте и интеграции с собственными инструментами Blender, X-Muscle System является мощным, простым в использовании и готовым к работе сразу. X-Muscle System была разработана и написана с нуля и дополнена функциональностью, которую вы всегда хотели.

X-Muscle System теперь является частью программы #EpicMegaGrants .

При покупке надстройки X-Muscle System предоставляются некоторые эксклюзивные материалы и услуги:

• Доступ для загрузки надстройки X-Muscle System Blender
• Anatomy Bundle человеческий мужской скелет *, человеческий женский скелет *, лошадь скелет *, кошка скелет *, собака скелет и скелет скелет динозавра

• доступ к документации, примерам и руководствам
• Срок службы продукта Поддержка и обновления

Основные характеристики системы:

• анимированных параметров мышц, таких как размер, настройки свойств и контроллеры
• поддерживает ключи формы мышц
• Поддерживаются сетки тела с ключами формы
• Сетки кузова с Mirror модификация r поддерживаются
• корпус окраска с автоматическим утяжелением функция для мышц и контроллеров с контролем осциллографа
• автоматически прикрепляет к костям в режиме автоматического прицеливания
• сгибатель и разгибатель тип мышцы
• Muscle Pinning Manager и Bendy Muscles с поддержкой X-Mirror
• Advanced Контроллеры Micro Skin
• обеспечивает легкое зеркальное отображение мышц с помощью интеллектуальной функции X-Mirror
• обширная поддержка различных типов арматуры и нестандартных оснасток, включая Rigify, Pitchipoy, ManuelBastioniLAB, BlenRig5 и Auto-Rig Pro
• простой, но мощный контроль над параметрами и настройками
• несколько свойств мышц регулировка одновременно с выполнением в реальном времени
• интегрированная система именования с мощной функцией переименования
• физическая ткань моделирование — покачивание мышцы могут имитировать жир или определенные части тела, такие как грудь, ягодицы, щеки или кожные складки, или твердое тело, например кости
• материалов менеджмент
• инструменты отображения

Это лишь несколько функций, которые предоставляет система.См. Документацию для получения полной спецификации.

С легкостью создавайте качественные, реалистичные мышечные структуры

Благодаря типам мышц сгибателей и разгибателей создание бицепсов и трицепсов для вашего персонажа никогда не было таким простым.

Работайте умно и быстро — X-Mirror одним щелчком мыши

Благодаря мощной опции X-Mirror нет необходимости дублировать работу. X-Mirror гарантирует превосходную симметрию формы, свойств и поведения ткани, экономя ваши усилия и время.

Создавайте самые сложные формы с помощью Muscle Pinning и Bendy Muscles

Теперь, с помощью закрепления мышц и гибких мышц, форма ткани будет следовать за цепочкой костей вашего снаряжения. Благодаря этому вы можете создавать самые современные и реалистичные мышечные системы.

Осматривайте своего персонажа с помощью предоставленных инструментов

Система X-Muscle предоставляет специальные инструменты отображения, которые позволяют с легкостью работать и проверять.

Улучшите все ваши существующие сцены с помощью драматического реализма

Система X-Muscle работает сразу и не требует каких-либо предварительных условий или дополнительных настроек, поэтому вы можете начать добавлять отличные визуальные впечатления, не переупорядочивая сцену.

Начните работу с Anatomy Bundle

X-Muscle System поставляется с моделью мужского скелета человека, которая позволяет вам сразу же тренировать свои навыки.

Верните свое цифровое искусство к жизни!

Журнал изменений:

Текущая версия надстройки: 2.3.9

1.9.7 для Blender 2.7

уведомление Вы получите уведомление по почте в каждом новом выпуске

Список изменений был перемещен на вкладку «Документация»

* 3D-модель скелета не должна использоваться в качестве реального справочника по анатомии в медицинских целях.

** Включенная модель скелета не содержит мышц.

Виртуальная реальность in vitro: анатомически точная симуляция опорно-двигательного аппарата, основанная на мышцах in vitro с использованием замкнутого цикла взаимодействия ткани и программного обеспечения | Журнал экспериментальной биологии

В этом разделе обсуждаются основные системные ограничения текущей реализации и предлагаются модификации для повышения производительности для будущих реализаций in vitro -VR.Четыре основных ограничения для in vitro -VR: (1) максимальная скорость аппаратного обеспечения аналогового эргометра, (2) минимальный / максимальный числовой диапазон и разрешение (т.е. цифры точности для значений силы / длины с плавающей запятой), (3 ) скорость цикла (1 / максимальная задержка) и (4) скорость моделирования. Во-первых, двигатель эргометра (Aurora 305C-LR), в зависимости от демпфирования, имеет максимальную скорость ∼400 мм с ^-1 , что намного превышает максимальную скорость сокращения мышц в большинстве приложений и, таким образом, является незначительным ограничением.Например, мышца длиной 2 см достигнет 200 мм с ^-1 при скорости сокращения 10 с ^-1 . В редких случаях, когда требуются более быстрые движения рычага, систему можно настроить с более высокими настройками усиления (за счет демпфирования). Во-вторых, как числовая точность, так и минимальный / максимальный диапазон ограничиваются разрешающей способностью аналого-цифровых преобразователей в контуре. В настоящее время мы используем встроенные в микроконтроллер преобразователи, которые работают в диапазоне от 0 до ∼2,2 В (после учета смещения постоянного тока).Преобразователи являются 12-битными, что позволяет разделить диапазон 2,2 В на 4096 уровней, что дает числовую точность 2,2 / 4096 В, что достаточно хорошо для текущего приложения. Учитывая, что наш эргометр был откалиброван при 1 В = 1 Н, предел мышечной силы составлял 2,2 Н, что было достаточно для размера мышцы, используемой в настоящее время. Однако для приложений с более крупными мышцами, создающими силу, превышающую 2,2 Н, либо сила потребует ослабления, либо будет использоваться альтернативный микроконтроллер.В-третьих, как указано выше, в нашей реализации преобладает задержка связи. На каждом временном шаге микроконтроллер / ПК должны использовать последовательную связь для передачи / приема 12-битных значений. Узким местом в скорости нашей текущей реализации является операционная система ПК (64-битная Windows 7), которая допускает максимальную скорость передачи RS-232 115 200 бит с ^-1 . Суммируя все задержки (четыре операции чтения-записи, вычисления MuJoCo и другие операции), максимальная общая скорость цикла в текущей системе составляет от 1 до 2 кГц; Таким образом, для безопасной работы мы использовали частоту 1 кГц.Если бы система была слишком медленной и / или с низким разрешением, мышца «чувствовала бы» грубое и зернистое движение, а не плавное. Вдобавок сила будет колебаться, что можно увидеть в более медленных системах обратной связи (см. Рис. 2A из Richards, 2011, где задержка составляет 2 мс). В текущей реализации не наблюдалось ни «зернистости», ни колебаний, что указывает на то, что 1 кГц достаточно быстро для нагрузок, создаваемых во временных масштабах прыжка лягушки. Наконец, необходимо учитывать скорость моделирования. Хотя текущая реализация относительно проста (четыре сустава и один контакт), более сложное моделирование может увеличить задержку моделирования, что может сделать недействительной динамику, поскольку сила мышц не будет соответствовать ускорению моделирования.В принципе, дополнительные степени свободы увеличивают сложность многотельной динамики. На практике MuJoCo может справиться с экстремальной анатомической сложностью (по крайней мере, в 1000 раз более сложной, чем текущая модель), сохраняя при этом задержку моделирования менее 1 мс (см. Http://www.mujoco.org/performance.html). Отметим, однако, что контакты и столкновения, происходящие в быстрых масштабах времени, могут значительно замедлить время вычислений. Например, мы предполагаем, что большое четвероногое животное на галопе может быть чрезвычайно сложно моделировать с достаточно низкой задержкой.Для оценки того, как сложность модели и контакта влияет на задержку моделирования, потребуются будущие исследования в области моделирования.

В будущих реализациях производительность системы может быть улучшена. Хотя 1 кГц обеспечивает плавную работу для текущей модели, вероятно, было бы слишком медленно моделировать динамику отдачи сухожилия или более быструю динамику очень маленьких лягушек. Скорость может быть легко увеличена за счет более быстрой последовательной связи, обеспечиваемой увеличением скорости передачи данных или использованием альтернативного протокола связи (например,грамм. Ethernet; Эберхард и Ричардс, 2018). Более быстрый процессор и использование нескольких процессорных ядер увеличили бы скорость на порядки (см. Http://www.mujoco.org/performance.html). Если бы разрешение было ограниченным (в настоящее время это не так), преобразователи более высокого качества (например, 16-битные или выше) значительно увеличили бы числовую точность наряду с улучшенной электроникой для улучшения отношения сигнал / шум. Для будущих реализаций детерминированная операционная система реального времени (RTOS) обеспечит решающее улучшение производительности.В противном случае пользователь не сможет точно контролировать приоритет вычислительных процессов; несвязанный процесс (например, обновление программного обеспечения или сканирование на вирусы и т. д.) может замедлить вычисления или обмен данными. Поскольку настоящая ОСРВ не использовалась для настоящего исследования, нам необходимо было проверить, правильно ли рассчитан цикл управления для поддержания постоянной скорости цикла (рис. 1D, E). Если бы выполнялись другие процессы, частота цикла потенциально была бы изменяющейся во времени, а не постоянной, что затрудняло бы интерпретацию результатов моделирования.

Анализ мышечной активности

с использованием жима лежа в системе моделирования AnyBody

Использование системы моделирования человека AnyBody с одинаковым весом и разным расстоянием захвата (40,0 см, 50,0 см и 60,0 см), распределением напряжения для грудной мышцы и мышцы верхней конечности во время жима лежа, и был подтвержден метод поверхностного миоэлектричества (ЭМГ). Методы. Физические параметры модели человеческого тела были выбраны как вес 35.0% (25,0 кг) и расстояния захвата. Заключение. Подтверждение высокой валидности программного обеспечения AnyBody было подтверждено с помощью ЭМГ-теста активности четырех мышц по сравнению с программным обеспечением AnyBody. Во время жима лежа большая грудная мышца является основной мышцей, большие грудные выделения увеличиваются с увеличением высоты штанги, а большие грудные выделения уменьшаются по мере увеличения ширины короткого захвата. Когда ширина захвата равна ширине плеч, значение малой грудной мышцы самое низкое; когда ширина захвата меньше или больше ширины плеч, значение больше.По мере увеличения расстояния захвата увеличивается разряд задней дельтовидной мышцы и миоэлектричество поверхности трицепса; таким образом, по мере увеличения расстояния захвата дельтовидная мышца и трицепс помогают большой грудной мышце во время жима лежа.

1. Введение

Мышечная сила — это способность тела выполнять движение, используя мышечные сокращения для преодоления заданного сопротивления [1]. Поскольку это важнейший аспект движения человека, сила мышц играет важную роль в улучшении здоровья человека и спортивных результатов.Мышцы состоят из пучков тонких цилиндрических мышечных клеток, которые также называются мышечными волокнами и являются основной единицей мышечной функции. Мышцы в основном состоят из переднебоковой группы и медиальной группы, что позволяет телу выполнять приседания и приседания, а также позволяет сгибаться и вращаться, помимо других действий [2, 3]. Во время тренировки мышечные волокна могут увеличиваться в размерах, что приводит к увеличению площади поперечного сечения мышечной ткани и капиллярной сети мышц, утолщению мышц и соединительной ткани, увеличению мышечного гликогена и т. Д.Эти изменения приводят к более сильным сокращениям мышц. Научно обоснованные и эффективные силовые тренировки необходимы для увеличения мышечной силы, а научные методы тренировки привлекают значительное внимание академических и профессиональных спортивных команд во всем мире [4, 5].

Большая часть литературы по силовым тренировкам мышц иллюстрирует методы улучшения мышечной силы с использованием физиологической структуры мышц, улучшенных методов тренировки и различных мероприятий по подготовке к тренировкам, а также с упором на расслабление после тренировки и соблюдение питательной диеты.В нескольких исследованиях изучались характеристики сокращения мышц при выполнении конкретных силовых тренировок [6, 7]. Кроме того, лишь в нескольких исследованиях изучались электрические характеристики конкретных силовых тренировок с использованием моделирования человеческого тела, а изучение научного метода повествования также носит очень общий характер [8–13]. Поэтому описание и сравнительный анализ аспектов характеристик поверхностного миоэлектричества человеческого тела и поверхностного миоэлектричества проводятся в этой статье с использованием имитационного моделирования AnyBody силового тренировочного упражнения на жим лежа.Основываясь на основных принципах кинематических данных, двигательной функции и морфологии, в этой статье анализируются характеристики и функции мышечной структуры и дисциплина характеристик взаимодействия с использованием методов анализа структуры конкретных действий и поверхностного миоэлектричества. Когда имитационная модель AnyBody используется для анализа силовых тренировок с использованием жимов лежа, характеристики активации и взаимодействия для различных расстояний хвата с использованием идентичных весовых процентов нагрузки предлагают данные, необходимые для научно обоснованных силовых тренировок.В этом исследовании тестируется упражнение жим лежа с весовой нагрузкой 35% и шириной захвата, соответствующей 40%, 50% и 60% удвоенной ширины плеч испытуемого.

Жим лежа — это сокращение от жима лежа на возвышении, также называемого жимом лежа или выдвижением лежа, и в основном тренирует большую грудную мышцу (малая грудная мышца), дельтовидные мышцы пальца ноги, трицепсы и локтевые мышцы, а также практикуется перед тренировкой пила, двуглавая мышца, клюв, плечевая мышца, мышцы предплечья и т. д. Жим лежа включает в себя ряд мышц и оказывает особенно значительное влияние на развитие разгибателей верхних конечностей и большой грудной мышцы. Это упражнение не имеет себе равных среди других упражнений и поэтому известно как «король упражнений» [14].В настоящее время существует ряд различных типов силовых тренировок для различных видов спорта, где силовая тренировка с использованием жима лежа была принята рядом спортивных тренеров [15–18]. Жим лежа — одно из основных упражнений в силовой тренировке и обязательное упражнение для спортсменов в профессиональных соревнованиях по пауэрлифтингу. Жим лежа необходим мужским баскетболистам в Европе для улучшения контроля над мышечной силой во время подбора. Точно так же жимы лежа являются важным физическим упражнением для практики стрельбы из огнестрельного оружия [19, 20].Расстояние для захвата должно быть лишь немного шире плеч, которое в пауэрлифтинге не должно превышать 81 см. Во время жима лежа нельзя скручивать туловище спортсмена, и требуется равное количество силы как с левой, так и с правой стороны тела. Кроме того, руки спортсмена должны быть перпендикулярны туловищу и параллельны земле, их ступни должны быть разведены, а бедра и спина не должны отрываться от скамейки.

2. Методы

Шесть мужчин в возрасте 19 и 20 лет вызвались принять участие в этом исследовании.Их средний рост, вес и ширина плеч были соответственно см, кг и см. Испытуемые были здоровыми первокурсниками, сдавшими вступительные экзамены в колледж. У субъектов не было в анамнезе серьезных травм грудной клетки или нервной дисфункции. Перед экспериментом измеряли длину туловища, предплечий, предплечий, бедер, икр и ступней испытуемых для определения их основных морфологических показателей.

Шесть испытуемых, поднимавших вес 20 кг, 25 кг и 30 кг с различными короткими хватами в процентах от их двойной ширины плеч (40%, 50% и 60% удвоенной ширины плеч) выполнили 10 последовательных жимов лежа, что является время, необходимое для записи процесса.

2.1. Построение модели

Для этого исследования модель стоя в программном пакете AnyBody 5.2 была модифицирована в соответствии с ростом, весом субъектов и средним значением их основных морфологических показателей с учетом их пропорциональности и процентного содержания жира для функции ScalingLengthMassFat и силы тяжести. было принято 9,81 Н / кг [21, 22].

Сокращение мышц во время движения невозможно точно смоделировать, поскольку оно регулируется центральной нервной системой (ЦНС).Следовательно, когда модели необходимо определить фактическую требуемую свободу мышц, могут возникнуть проблемы с избыточностью, если требуется количество, превышающее количество мышц в модели. AnyBody используется для обеспечения оптимальных решений.

Для силовой модели представляет собой целевую функцию, которая является критерием задействования ЦНС и сводится к минимуму для всех неизвестных сил в деятельности. представляет матрицу коэффициентов системы для неизвестных сил, представляет приложенные нагрузки и инерционную силу, представляет собой мышечные силы и является мышечной силой.Уравнение (2) является полиномиальным критерием. Уравнение (3), ограничивающее оптимизацию, является уравнением динамического равновесия. Основываясь на утомлении мышц, его активность напрямую связана с предположением, что распределение силы следует критерию оптимизации, заключающемуся в минимизации суммы мощности мышечной активности, гарантирующей минимальный уровень утомления, где [23].

Модель была изменена из положения стоя в положение лежа на спине со сгибанием и разгибанием плеча, и средние морфологические показатели субъектов были импортированы в модель (рис. 1).В этой статье шесть участников подняли веса, соответствующие 30% (20 кг), 35% (25 кг) и от 35% до 40% (30 кг) своего веса. Испытуемые имели разную ширину плеч и использовали разную ширину захвата (что соответствует удвоенной ширине плеч на 40%, 50% и 60%) во время 10 последовательных жимов лежа. Время, необходимое для записи процесса, и время для завершения жима лежа были выбраны как подходящие для относительных нагрузок, используемых в спорте, и использовались в качестве физических параметров для моделирования. Группа больших грудных мышц используется для приближения максимальной силы к большой грудной мышце.Было обнаружено, что мощность основной силы грудной мышцы во время упражнения менялась.

После нескольких входных морфологических параметров испытуемых, коротких расстояний захвата и нагрузок получаются соответствующие результаты модели AnyBody и анализ обратной динамики, и определяются пять самых больших значений силы основной грудной мышцы. Библиотека моделей в программном обеспечении моделирования AnyBody определяет пучки больших грудных мышц в статье 14: пять мышечных пучков (большая грудная мышца: 1–5) соединены с передней поверхностью manubrium mesosternum и реберным хрящом, которые начинаются от первого до верхнего. шестой; пять мышечных пучков (большая грудная мышца ключичная: 1–5) соединены с внутренней частью половины ключицы; а остальные четыре (малая грудная мышца: 1–4) связаны с реберным хрящом, которые начинаются с третьего по пятый и заканчиваются processus coracoideus scapulae.Мощность, соответствующая величине напряжения пучка наибольшей грудной мышцы, выбирается так, чтобы представлять силу большой грудной мышцы.

2.2. Поверхностная миоэлектричество

Тестовая система Noraxon Surface Electromyography регистрирует данные ЭМГ движений рук испытуемых, дельтовидных мышц изгиба, правой стороны двуглавой мышцы плеча правой руки, трехглавой мышцы плеча правой верхней конечности, правой стороны запястного сгибателя верхней конечности. ulnaris и большая грудная мышца туловища. Период дискретизации составляет 3 с, а частота дискретизации — 1000 Гц.Исходный электромиографический сигнал фильтруется (с использованием полосового фильтра 10–450 Гц) и сглаживается (среднеквадратичное значение, 50 мс), а выходной сигнал пяти мышц с интегрированием 3 с выдается как значение электромиографии (IEMG).

2.3. Статистика данных

Используя программное обеспечение Noraxon для анализа данных поверхностного миоэлектричества, результаты были проанализированы с помощью SPSS17.0 с однофакторным дисперсионным анализом и представлены как.

3. Результаты

3.1. Выбор 35% веса человеческого тела (25 кг) в качестве относительно подходящей нагрузки

Используя нагрузки 20 кг, шесть испытуемых выполнили 10 последовательных быстрых жимов лежа с возрастающей скоростью; с нагрузкой 30 кг шесть испытуемых не смогли выполнить 10 последовательных жимов лежа, что указывает на то, что нагрузка слишком велика; используя 35% (25 кг) нагрузок, шесть испытуемых выполнили 10 последовательных жимов лежа, используя три коротких ширины хвата (что соответствует ширине плеч 40%, 50% и 60% от их двойной ширины плеч).Это дает угловые скорости изгиба ° / мс, ° / мс и ° / мс соответственно, а при выполнении на умеренной скорости достигается меньшее среднее стандартное отклонение, указывающее на то, что действие является относительно стабильным. На основании вышеизложенного был выбран 25 кг (35% веса) в качестве подходящей нагрузки для жима лежа (Таблица 1).