Основные правила амплитуды движения в упражнениях. Длина шага и амплитуда движения

Важнейшим параметром, характеризующим механические, звуковые, электрические, электромагнитные и все другие виды колебаний, является период - время, в течение которого совершается одно полное колебание. Если, например, маятник часов-ходиков делает за 1 с два полных колебания, период каждого колебания равен 0,5с. Период колебаний больших качелей около 2 с, а период колебаний струны может составлять от десятых до десятитысячных долей секунды.

Рисунок 2.4 - Колебание

где: φ – фаза колебания, I – сила тока, Ia – амплитудное значение силы тока (амплитуда)

Т – период колебания силы тока (период)

Другим параметром, характеризующим колебания, является частота (от слова «часто») - число, показывающее, сколько полных колебаний в секунду совершают маятник часов, звучащее тело, ток в проводнике и т.п. Частоту колебаний оценивают единицей, носящей название герц (сокращенно пишут Гц): 1 Гц-это одно колебание в секунду. Если, например, звучащая струна совершает 440 полных колебаний в 1 с (при этом она создает тон «ля» третьей октавы), говорят, что частота ее колебаний 440 Гц. Частота переменного тока электроосветительной сети 50 Гц. При этом токе электроны в проводах сети в течение секунды текут попеременно 50 раз в одном направлении и столько же раз в обратном, т.е. совершают за 1 с 50 полных колебаний.

Более крупные единицы частоты - килогерц (пишут кГц), равный 1000 Гц и мегагерц (пишут МГц), равный 1000 кГц или 1 000 000 Гц.

Амплитуда - максимальное значение смещения или изменения переменной величины при колебательном или волновом движении. Неотрицательная скалярная величина, измеряется в единицах, зависящих от типа волны или колебания.

Рисунок 2.5 - Синусоидальное колебание.

где, y - амплитуда волны, λ - длина волны.

Например:

амплитуда для механического колебания тела (вибрация), для волн на струне или пружине - это расстояние и записывается в единицах длины;

амплитуда звуковых волн и аудио-сигналов обычно относится к амплитуде давления воздуха в волне, но иногда описывается как амплитуда смещения относительно равновесия (воздуха или диафрагмы говорящего). Её логарифм обычно измеряется в децибелах (дБ);

для электромагнитного излучения амплитуда соответствует величине электрического и магнитного поля.

Форма изменения амплитуды называется огибающей волной .

Звуковые колебания

Как возникают звуковые волны в воздухе? Воздух состоит из невидимых глазам частиц. При ветре они могут переноситься на большие расстояния. Но они, кроме того, могут и колебаться. Например, если в воздухе сделать резкое движение палкой, то мы почувствуем легкий порыв ветра и одновременно услышим слабый звук. Звук это - результат колебаний частиц воздуха, возбужденных колебаниями палки.

Проведем такой опыт. Оттянем струну, например, гитары, а потом отпустим ее. Струна начнет дрожать - колебаться около своего первоначального положения покоя. Достаточно сильные колебания струны заметны на глаз. Слабые колебания струны можно только почувствовать как легкое щекотание, если прикоснуться к ней пальцем. Пока струна колеблется, мы слышим звук. Как только струна успокоится, звук затихнет. Рождение звука здесь - результат сгущения и разрежения частиц воздуха. Колеблясь из стороны в сторону, струна теснит, как бы прессует перед собой частицы воздуха, образуя в некотором его объеме области повышенного давления, а сзади, наоборот, области пониженного давления. Это и есть звуковые волны . Распространяясь в воздухе со скоростью около 340 м/с , они несут в себе некоторый запас энергии. В тот момент, когда до уха доходит область повышенного давления звуковой волны, она надавливает на барабанную перепонку, несколько прогибая ее внутрь. Когда же до уха доходит разреженная область звуковой волны, барабанная перепонка выгибается несколько наружу. Барабанная перепонка все время колеблется в такт с чередующимися областями повышенного и пониженного давления воздуха. Эти колебания передаются по слуховому нерву в мозг, и мы воспринимаем их как звук. Чем больше амплитуды звуковых волн, тем больше энергии несут они в себе, тем громче воспринимаемый нами звук.

Звуковые волны, как и водяные или электрические колебания, изображают волнистой линией - синусоидой. Ее горбы соответствуют областям повышенного давления, а впадины-областям пониженного давления воздуха. Область повышенного давления и следующая за нею область пониженного давления образуют звуковую волну.

По частоте колебаний звучащего тела можно судить о тоне или высоте звука. Чем больше частота, тем выше тон звука, и наоборот, чем меньше частота, тем ниже тон звука. Наше ухо способно реагировать на сравнительно небольшую полосу (участок) частот звуковых колебаний - примерно от 20 Гц до 20 кГц . Тем не менее эта полоса частот вмещает всю обширнейшую гамму звуков, создаваемых голосом человека, симфоническим оркестром: от очень низких тонов, похожих на звук жужжания жука, до еле уловимого высокого писка комара. Колебания частотой до 20 Гц, называемые инфразвуковыми , и свыше 20 кГц, называемые ультразвуковыми , мы не слышим. А если бы барабанная перепонка нашего уха оказалась способной реагировать и на ультразвуковые колебания, мы могли бы тогда услышать писк летучих мышей, голос дельфина. Дельфины издают и слышат ультразвуковые колебания с частотами до 180 кГц.

Но нельзя путать высоту, т.е. тон звука с его силой. Высота звука зависит не от амплитуды, а от частоты колебаний. Толстая и длинная струна музыкального инструмента, например, создает низкий тон звука, т.е. колеблется медленнее, чем тонкая и короткая струна, создающая высокий тон звука (рис. 1).

Рисунок 2.6 - Звуковые волны

Чем больше частота колебаний струны, тем короче звуковые волны и выше тон звука.

В электро - и радиотехнике используют переменные токи частотой от нескольких герц до тысяч гигагерц. Антенны широковещательных радиостанций, например, питаются токами частотой примерно от 150 кГц до 100 МГц.

Эти быстропеременные колебания, называемые колебаниями радиочастоты, и являются тем средством, с помощью которого осуществляется передача звуков на большие расстояния без проводов.

Весь огромный диапазон переменных токов принято подразделять на несколько участков - поддиапазонов.

Токи частотой от 20 Гц до 20 кГц, соответствующие колебаниям, воспринимаемым нами как звуки разной тональности, называют токами (или колебаниями) звуковой частоты , а токи частотой выше 20 кГц - токами ультразвуковой частоты .

Токи частотой от 100 кГц до 30 МГц называют токами высокой частоты ,

Токи частотой выше 30 МГц - токами ультравысокой и сверхвысокой частоты.

Понимание разницы между длиной шага и амплитудой движения продолжает оставаться трудно преодолимым барьером для многих моих учеников. Слишком часто на семинарах я вынужден возвращаться к этому вопросу для уточнения механических и психологических различий между этими двумя свойствами.

Могу только предположить, что это недоразумение происходит от нашей коллективной привязанности к существующей парадигме того, как “выглядит” бег, или каков его «внешний вид”. Этот “внешний вид” настолько укоренился в нас, что я часто с удивлением отмечал, как мои ученики, несмотря на гораздо более глубокий уровень понимания элементов правильной техники бега, тупо смотрят на меня, когда я начинаю обсуждать, что истинный смысл длины шага не имеет ничего общего с тем, как широко мы выбрасываем ноги для продвижения вперед.

Биомеханическая и психологическая разница между этими свойствами заключается в понимании того, почему вынос ноги вперед или ее отведение далеко назад не имеют ничего общего с длиной пути продвижения тела при смене опоры с одной ноги на другую.

Длина Шага

Биомеханическая суть длины шага связана с перемещением ОЦМ от одной опоры к другой, где связь между точкой опоры и ОЦМ имеет большое значение. Длина бегового шага определяется как расстояние между двумя соседними точками касания ногами опоры, или как расстояние между двумя положениями ОЦМ на опоре. Искусственная часть движения, когда стопа выносится далеко вперед проекции ОЦМ, возникает потому, что этот вынос как-будто бы дает нам большую длину шага, но фактически он вызывает прерывание или остановку движения. Цена “увеличения длины шага” при выносе стопы вперед относительно ОЦМ драматична.

Если мы рассматриваем беговое движение, как процесс падения и использования гравитации в качестве движущей силы, любое прерывание падения будет прерыванием самого бегового движения. Тогда в чем смысл проявления усилий в выносе ног за эти пределы?

Амплитуда Движения

“Амплитуда Движения” должна отражать только одно: расстояние покрытое конечностями в связи с необходимостью изменить опору. Амплитуда движения необходима только для смены опоры. В рамках отведенного времени для падения тела на опоре и его полета к следующей опоре достаточно минимального количества пространства и времени, чтобы подтянуть ногу в исходное положение под туловище.

С увеличением скорости тяговые усилия также увеличиваются в связи с требованием более высокой скорости, и стопа движется с большей амплитудой вверх и вниз из-за большего момента силы, создаваемого этим подтягиванием. Поэтому амплитуда движения, с этой точки зрения, является результатом скорости, ее побочным продуктом в противовес искусственно создаваемому пустому движению, которое фактически прерывает продвижение тела вперед, не отвечает ему.

Итак, более высокая “амплитуда движения” является результатом и функцией скорости, а не ее “творцом”.

Мы должны поддерживать амплитуду движения в тех же пространственных рамках, в которых можем поддерживать частоту. Любое отклонение амплитуды движения от нашей способности поддерживать частоту шагов и падение тела необязательно и прерывает цикл движения.

Психологическая суть длины шага состоит в том, что нам не нужно никаких образов, команд или забот, как “развить” и поддерживать ее в процессе бега, потому что длина шага есть побочный продукт скорости бега. А скорость, как известно, сама является побочным продуктом угла падения тела на опоре и частоты шагов.

Для постановки правильного диагноза при травмах и патологиях костно-суставного аппарата применяется определение амплитуды движений в суставах. Такое обследование проводится с помощью различных угломеров. Нарушение или ограничение двигательных функций сочленений помогает объективно оценить степень развития заболевания или повреждения околосуставных тканей.

Что такое степень подвижности?

Определение объема движений в суставах и оценка функциональности пораженного сегмента верхних или нижних конечностей нередко осуществляется с изучения врачом степени их подвижности. Такая диагностика проводится только специалистом медицинского учреждения. Исследуя движения пораженных сочленений активного и пассивного характера, врач угломером определяет угол их максимального сгибания и разгибания в одной поверхности. Фиксирование подвижности осуществляется в воображаемой вертикальной плоскости, которая проходит спереди назад и разделяет тело человека на левую и правую части. Такое обследование дополняет клиническую картину суставного недуга, способствует постановке точного диагноза и назначению действенной терапии.

В основном измерение объема движений в крупных сочленениях рук и ног проводится гониометром на шарнире. Такой угломер, фиксирующий объем движений в плечевом суставе, складывается из 2-х браншей, объединенных специальным шарниром и полудугой со шкалой от 0° до 180°. Амплитуда движения в тазобедренном суставе или голеностопных структурах нередко меряется гониометром с 4-мя браншами, похожими на ромб.

Какая амплитуда движения в суставах считается нормой?

Сгибание и разгибание тазобедренного сустава, плечевого, локтевого или голеностопа показывает степень повреждения или поражения соединительных тканей и костных структур. Таблица показывает градусы угла размаха колебаний в норме:

Измерение объема движений голеностопа и ограничения подвижности включает только сгибание стопы подошвенное и тыльное. При этом углы подвижности сочленения равны 130° и 70° соответственно.

Частичное ограничение или полное отсутствие активности в сочленениях называются контрактурами или . Контрактура - это ограничение пассивной подвижности, а развитие анкилоза вызывает полную неподвижность. При таком заболевании различают функционально выгодное и функционально невыгодное положение каждого элемента в суставных структурах ноги или руки.

Измерение колебаний: главные правила методики

Для изучения изменения колебания верхних и нижних конечностей от положения свободного равновесия одна бранша устройства закрепляется по оси проксимального отрезка, а другая - вдоль дистального. Очень важно, чтобы стержень шарнира совмещался с осью сочленения. При этом отсчитывать углы следует только с анатомического расположения рук или ног. Как правило, доктор изначально определяет объем активных движений, а далее - пассивных. При диагностировании или в голеностопном суставе учитывается и фиксируется ее угол. Ограничение амплитуды может быть:

• значительным;
• умеренным;
• незначительным.

• Подвижность плечевых суставов исследуется с анатомического расположения конечности, когда рука свисает. Отсчет для фиксации амплитуды колебаний движения в плечевом суставе начинается с 0.
• Для голеностопа патологическое изменение пределов колебания меряется при положении стопы по отношению к голени под углом, который составляет 90°.
• При выяснении ротационной подвижности бедренной кости нога размещается по оси тела, а надколенник должен быть развернут точно кпереди.
• Для локтевого сустава изначальное положение - полноценное разгибание предплечья (180°). Для проверки его пронации и супинации следует согнуть предплечье в локте под 90° и положить кисть в сагиттальной плоскости.
• Чтобы выяснить пределы колебания лучезапястья, закрепляется его дистальная часть по осевой черте предплечья (180°).
• Функциональные изменения в тазобедренном суставе, коленном или кистях фиксируются при исходном положении разгибания до 180°.

Основные выводы

Оценка амплитуды движений в суставах - доступное и незатратное определение патологии, позволяющее проверить и выяснить, насколько ограничено двигательное свойство пораженных сочленений.
Неправильный объем движения, измененный угол разгибания и их сгибания, нарушение амплитуды свидетельствуют о деструктивных процессах в костно-суставной системе.

Если ты бодибилдер или лифтер, то ты наверное не раз слышал, что в упражнениях амплитуда движения должна быть полной. Чем больше амплитуда - тем лучше.

Однако во время накачки мышечной массы такая тактика является ошибочной. Тут приходится применять базовые многосуставные упражнения. В таких упражнениях полная амплитуда не только не нужна, но может и принести вред. Наример, возьмем жим лежа. При доведения штанги до наивысшей точки происходит полное выпрямление локтей, а это

1. совершенно бесполезно для груди;
2. перегружает трицепсы, уменьшая число повторов в сете;
3. очень травмоопасно для локтей.

Как видно, в данном случае разумно будет наоборот сократить амплитуду движения, оставляя локти в конце подъема немного согнутыми. Этот принцип относится ко всем базовым упражнениям, включая становую тягу. В тяге при работе на массу вредно полностью распрямляться, отклоняться назад для "фиксации" повторов.

Полную амплитуду оставляй для изолирующих упражнений, которые задействуют только один сустав. Хотя есть и исключения. Приведу в пример накачку рук по методике "21". Методика состоит в следующем: первые 7 повторов в сете делаешь до середины амплитуды движения, а следующие - от середины до верхней точки, и последние 7 повторений - в самой полной амплитуде движения. Эта методика настолько эффективна, что сегодня уже вытеснила обычные подъемы на бицепс.

Секрет заключается в задействовании не только бицепса при сгибании локтя, но и плечелучевой и лучевой мышцы, пролегающей под бицесом. Первая часть подъема осуществляется в основном этими мышцами. А следующая фаза - бицепсом и лучевой мышцей. Последние 7 повторов задействуют все три мышцы вместе. Понятное дело, закачка трех мышц намного действеннее одной. Рука раздувается до огромных размеров.

ПРАВИЛА АМПЛИТУДЫ ДВИЖЕНИЯ

1. Изолированные упражнения. Используй полную амплитуду движения. В верхней точке делай остановку и дополнительно статически сокращай мышцу. Если остановка тебе не по силам, значит вес слишком велик.

2. Базовые упражнения. Останавливайся за 5-8 см до верхней точки амплитуды движения. Никогда не распрямляйте рабочие суставы до конца! Аналогично, при возвращении остановись за 3-5 см до нижней точки амплитуды движения.

3. Частичные повторы применяются для повышения силы. Начни с веса, который можно поднять не больше, чем на 10-15 см. Через неделю постарайся увеличить амплитуду на 5-10 см, и так далее, пока не поддастся вся амплитуда движения. Такой прием приведет к увеличению силы мышцы на 5-8%.

АМПЛИТУДА ДВИЖЕНИЯ.

Ни для кого уже не секрет, что для максимальной гипертрофии мышечных волокон выполняемый с отягощением подход должен быть достаточно длительным до момента наступления отказа.

Наука установила и конкретные цифры, которые укладываются в диапазон от 20 до 30 секунд (для мышц нижней половины тела верхний предел можно увеличить до 40-50 секунд).

Более того, рекомендовано и среднее число повторов, которое можно выполнить за указанный промежуток времени, — 10-12. На практике это было многократно проверено, подтверждено и, казалось бы, не нуждается в каких-либо примечаниях.

Однако не все так просто. Упражнение упражнению рознь, и при одинаковом темпе движения на 10-12 повторений может уйти заметно разное количество времени, порой значительно меньшее, чем необходимо для максимальной гипертрофии.

Камнем преткновения здесь является амплитуда движения. Есть упражнения, изначально подразумевающие короткую амплитуду, увеличить которую невозможно в силу анатомических особенностей участвующих в них мышц.

К примеру, шраги со штангой или гантелями, подъем на носки стоя или сидя. Амплитуда в данных упражнениях составляет около 10 см. Для сравнения, при жиме штанги лежа хватом выше среднего снаряд движется 30-40 см. Есть разница?

Да, и еще какая! Выполнение 10 повторов жима лежа может занять втрое больше времени, чем выполнение такого же количества пожиманий плечами — шрагов. А это значит, что когда мы тренируем трапециевидные мышцы, пытаясь ориентироваться на общие рекомендации, мы ограничиваем потенциал их гипертрофии, не давая накопиться в оптимальных количествах факторам роста, таким как свободный креатин, ионы водорода и, конечно же, анаболические гормоны.

Кроме того, ряд упражнений спортсмены выполняют намеренно в усеченной амплитуде, ограничивая ее каким-то участком, который, на их взгляд наиболее эффективно задействует тренируемую мышечную группу.

Например, жим штанги из-за головы делается от уровня ушей и выше, в жиме ногами в тренажере платформу опускают до уровня, при котором угол между бедром и голенью составляет 90 градусов.

Подобные намеренные усечения сокращают время нахождения мышц под нагрузкой в сравнении с полной амплитудой.

➜ КАК БЫТЬ?

При планировании тренировочной программы нельзя не учитывать этого обстоятельства, и если вы еще ранее об этом не задумывались, то надо немедленно внести изменения в свой тренировочный процесс.

Все, что вам надо сделать, — это увеличить длительность подходов, выполняемых в короткой амплитуде, независимо оттого, чем она обусловлена.

➜ УВЕЛИЧЕНИЕ ЧИСЛА ПОВТОРЕНИЙ

Это, пожалуй, самый простой способ сделать работу мышц более долгой. Если вы практикуете программу, в которой от тренировки к тренировке меняется число повторений, то в тех упражнениях, где амплитуда движения короткая, рабочие веса надо подобрать таким образом, чтобы они позволили выполнить несколько больше повторений от запланированного.

Как уже не раз говорилось, невозможно дать конкретные рекомендации, универсальные для всех. Кто-то в жиме ногами двигает платформу в пределах 20 см, а кто-то — 30 см. Поэтому не исключено, что для некоторых может оказаться куда более эффективным добавление еще большего числа повторов. В качестве примера приведу самого себя.

Ровно год назад я интуитивно поднял количество повторений в жиме ногами до 30-40 за один подход. Оговорюсь, что я не опускаю платформу низко: у меня из-за этого отрывается таз. Ощущения, которые испытали мои бедра после нескольких десятков повторений, не могли не порадовать: в передней и в задней поверхности бедра появилось сильное жжение, и я не мог контролируемо присесть на находящуюся рядом скамью, буквально рухнув под весом собственного тела, ноги просто подкашивались.

Это свидетельствовало о сильном закислении мышц ионами водорода. Для мышц верхней половины тела это не есть хорошо, так как ионы водорода разрушают белковые структуры клетки, но для ног это куда менее критично, поскольку мышечная композиция бедра включает в себя много окислительных и промежуточных волокон, которые богаты митохондриями.

Митохондрии достаточно быстро нейтрализуют ионы водорода, устраняя тем самым их негативное воздействие. Но ощущения ощущениями, а результат сказался и на гипертрофии. Все, кто знает меня, как один отметили увеличение окружности моих бедер, никогда не радовавших меня своими объемами.

Очень жалею, что не дошел до этого раньше. Жим ногами — великолепное упражнение для роста мышечной массы, но в диапазоне 10-15 повторений при ограниченной амплитуде он практически бесполезен. Амплитуда в приседаниях почти втрое выше, чем в жиме, поэтому такой диапазон эффективен лишь для приседа. Регулярно наблюдая со стороны, как любители «железа» жмут платформу, отметил, что большинство практикует небольшую амплитуду, сами того не подозревая.

Для наглядности использовал сантиметровую ленту, замеряя ход платформы: в среднем — 20-25 см, а в приседании до параллели выходило 40-50 см. Для того чтобы сделать больше повторов, используемый вес придется уменьшать — это является минусом подобного способа увеличения времени нахождения мышцы под нагрузкой. Меньше используемый вес -меньше мышечных волокон будет вовлечено в движение. Однако на практике этот минус несущественен.

➜ ИЗМЕНЕНИЕ ТЕМПА ДВИЖЕНИЯ

Чтобы значительно не снижать вес снарядов, можно увеличить длительность подхода за счет изменения темпа движения снаряда.

Самый простой способ — замедлить время негативной фазы. Чтобы искусственно замедлить фазу позитивную, придется прилично пожертвовать весом, а мы этого как раз хотим избежать, поэтому негативная фаза — это то, что наиболее оптимально. Добавление всего одной секунды ко времени каждого опускания снаряда в подходе из 10 повторов позволит увеличить его продолжительность на 10 сек.

Если упражнение подразумевает пиковое сокращение в верхней очке амплитуды, как то шраги или подъем на носки, то можно удерживаться на секунду-другую в момент максимального сокращения, стараясь как бы поднять снаряд еще выше. Но для различных вариантов жимов это неприемлемо, поскольку в выключаются в верхней точке амплитуды, перенося нагрузку на суставы. Минусом такого способа также является некоторое уменьшение рабочего веса, но оно не такое выраженное, как при увеличении числа повторов в подходе.

➜ МЕТОД «ОТДЫХ-ПАУЗА»

Его главной целью является увеличение времени продолжительности нахождения мышцы под нагрузкой при работе с большими весами. Однако подобную концепцию можно применить и для тренировок со средними с короткой амплитудой. Все достаточно просто. Выполняем подход из 10 повторов до отказа, отдыхаем 15-20 секунд, продолжаем выполнять упражнение и делаем еще пару повторов, затем снова такой же отдых и еще одно-два повторения. Время нахождение мышц под нагрузкой увеличивается.

«Отдых-паузу» можно применять в любом упражнении жимового и тягового характера. Минусов у этого способа, пожалуй, нет.

Таким образом, мы рассмотрели с вами несколько способов увеличения времени нахождения мышц под нагрузкой. Вам же остается только внимательно приглядеться к упражнениям из своего арсенала и выделить из них те, которые явно заканчиваются быстрее других при том же числе повторов, после чего внести соответствующие коррективы при помощи вышеописанных способов. Помните, гипертрофию мышечных волокон стимулирует не само по себе какое-то конкретное число повторений, а время, в течение которого они выполняются.