ТРЕНИРОВОЧНО-РАЗВЛЕКАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕТЕЙ

Полезная модель относится к физической культуре и предназначена для развития силы, укрепления верхних мышечных групп живота у детей дошкольного возраста.
В настоящее время благополучное физическое развитие дошкольников является проблемой из-за недостатка общей и специальной развивающей двигательной активности ребенка.
Для решения данной проблемы известны различные тренажеры и устройства разного типа.
Известно тренировочно-развлекательное устройство, направленное на формирование правильного положения позвоночника и осанки ребенка, копия фотографии которого представлена в приложении 1 [Каталог Konzeption und realisation: WESCO - Photos Studio Langereau - Neuville de Poitou - im Frankreich gedrukt durch LPB-©WESCO 1994, C.38 Ref.126 - QUADER] (см. приложение).
Тренировочно-развлекательное устройство для детей представляет собой тренировочный модуль, выполненный в виде параллелепипеда (60×30×30 см) из любого материала, сохраняющего после деформирования свою форму, например из поролона, обтянутого влагоустойчивым материалом.
Тренировочно-развлекательное устройство для детей работает следующим образом.
Ребенок выполняет сгибания и разгибания туловища из положения лежа на спине в положение сидя. Целью данного упражнения является тренировка верхних мышечных групп живота.
Тренировочный модуль - прямоугольный параллелепипед устанавливается на пол. Для выполнения этого упражнения вначале ребенок лежит на спине, на горизонтальной поверхности. В этом положении тело ребенка имеет шесть точек опоры, расположенных на уровне затылка, грудного отдела позвоночника, ягодиц, бедра, икроножных мышц и пяток, что обеспечивает равномерное распределение центра тяжести. При этом верхние мышцы живота и мышцы ног ребенка расслаблены.
Затем, лежащий на спине ребенок укладывает свои стопы на верхнюю поверхность модуля. В этом положении тело ребенка имеет две точки опоры, расположенные на уровне затылка и грудного отдела позвоночника, что обеспечивает смещение центра тяжести и его равномерное распределение среди оставшихся точек опоры.
Далее ребенок начинает сгибать и разгибать туловище из положения лежа на спине в положение сидя. Наличие опоры только в точках расположенных на уровне затылка и грудного отдела позвоночника, а так же высота опоры ног обуславливает малоамплитудный диапазон движения. Между туловищем ребенка и горизонтальной поверхностью образуется угол 10°-20° [Андрейченко, А.В. Силовая подготовка в системе физического воспитания студентов: учеб. Пособие / А.В.Андрейченко, В.В.Мулин. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2008, С.101]. Динамическая работа распределяется между различными мышцами туловища, при этом у ребенка напрягаются верхние мышечные группы живота и мышцы ног. Регулярное выполнение этого упражнения улучшает силовые способности верхних мышечных групп живота ребенка.
Недостатком известного тренировочного модуля является то, что с помощью этого устройства требуется длительный период времени для качественного формирования верхних мышечных групп живота. Это обусловлено нерациональной техникой выполнения упражнений вследствие напряжения помимо тренируемых мышц и других мышц тела, напряжение которых уменьшает напряжение тренируемых мышц. Напряжение мышц ног одновременно с мышцами живота приводит к снижению напряжения верхних мышц живота.
Кроме того занятия на таком устройстве носят фактически индивидуальную форму работы, что снижает уровень мотивации детей к выполнению упражнений.
Наиболее близким к заявляемому решению является тренировочно-развлекательное устройство, направленное на укрепление верхних мышечных групп живота ребенка, копия фотографии которого представлена в приложении 1 [Каталог Konzeption und realisation: WESCO - Photos Studio Lanxgereau - Neuville de Poitou - im Frankreich gedrukt durch LPB - ©WESCO 1994, C.38 Ref.148 - HAL-BOVALE BRÜCKE] (см. приложение).
Тренировочно-развлекательное устройство для детей представляет собой тренировочный модуль, выполненный в виде прямоугольного параллелепипеда (60×30×30 см) с закругленными верхними краями и с выемкой. Продольное сечение модуля представляет собой полукруглый мост. Выемка выполнена снизу по центру и имеет форму прямоугольного параллелепипеда (30×15 см). Количество выемок в параллелепипеде может быть больше единицы. Модуль выполнен сплошным из любого эластичного материала, сохраняющего его форму, например из поролона, обтянутого влагоустойчивым материалом.
Тренировочно-развлекательное устройство для детей работает следующим образом.
Ребенок выполняет сгибания и разгибания туловища из положения лежа на спине в положение сидя. Целью данного упражнения является тренировка верхних мышечных групп живота.
Тренировочный модуль устанавливается на пол. Для выполнения этого упражнения вначале ребенок лежит на спине, на горизонтальной поверхности. В этом положении тело ребенка имеет шесть точек опоры, расположенных на уровне затылка, грудного отдела позвоночника, ягодиц, бедер, икроножных мышц и пяток. При этом мышцы живота и ног расслаблены. Затем ребенок, лежащий на спине, вставляет свои стопы в выемку модуля. Далее ребенок начинает сгибать и разгибать туловище из положения лежа на спине в положение сидя. При подъеме туловища вверх ноги также подаются вверх до упора с выемкой тренировочного модуля. В этом положении тело ребенка уже имеет только пять точек опоры, расположенных на уровне затылка, грудного отдела позвоночника, ягодиц, бедер, икроножных мышцы, что обеспечивает смешение центра тяжести и его равномерное распределение среди оставшихся точек опоры. Наличие контакта тела с опорой в этих точках облегчает выполнение этого упражнения, Ребенок легко выполняет упражнение с большой амплитудой, при этом туловище ребенка образует с опорой угол 80°-90°. В таком положении тела верхние мышечные группы живота испытывают минимальное напряжение, а мышцы ног максимальное. Но это максимальное напряжение мышц ног значительно меньше, чем при выполнении этого упражнения с использованием тренировочно-развлекательного устройства - аналога.
Уменьшение напряжения мышц ног по сравнению с аналогом приводит к увеличению напряжения мышц живота при выполнении каждого двигательного действия, что в конечном итоге сокращает время формирования мышц туловища.
Достоинство известного тренировочного модуля заключается в том, что регулярное выполнение упражнения с его использованием сокращает период времени для укрепления мышц верхних мышечных групп живота ребенка, чем при использовании устройства-аналога. Это обусловлено ограничением движения ног ребенка при выполнении упражнения, что приводит к уменьшению напряжения мышц ног, и увеличению напряжения тренируемых мышц.
Однако период времени для качественного формирования верхних мышечных групп живота ребенка остается значительным, что является недостатком известного тренировочного модуля. Это обусловлено нерациональной техникой выполнения упражнений вследствие напряжения помимо тренируемых мышц и других мышц тела, в частности мышц ног. Напряжение ног остается достаточным, что затрудняет процесс формирования верхних мышечных групп живота ребенка в короткие сроки. В данном случае помимо верхних мышц живота напрягаются мышцы ног, напряжение которых уменьшает напряжение тренируемых мышц. В результате в дошкольный период не удается качественно сформировать верхние мышечные группы живота.
Кроме того занятия на таком устройстве носят фактически индивидуальную форму работы, что снижает уровень мотивации детей к выполнению упражнений.
Задача, решаемая полезной моделью, заключается в создании тренировочно-развлекательного устройства, позволяющего снизить период времени для качественного формирования верхних мышечных групп живота ребенка за счет увеличения напряжения тренируемых мышц при выполнении упражнений благодаря максимальному снижению напряжения мышц ног, помимо тренируемых мышц.
Для решения поставленной задачи в тренировочно-развлекательном устройстве для детей, представляющим собой тренировочный модуль в виде прямоугольного параллелепипеда с выемками, выполненного из эластичного материала, прямоугольный параллелепипед выполнен полым, на каждой стенке параллелепипеда на одном уровне выполнена, по крайней мере, одна пара выемок в виде сквозных отверстий диаметром 4 см - 6 см, сопоставимым с половиной обхвата щиколотки ребенка, на высоте от 10 см-20 см.
Заявляемое решение отличается от прототипа выполнением тренировочного модуля полым, выполнением на одном уровне, по крайней мере, одной пары выемок в виде сквозных отверстий диаметром 4 см-6 см, сопоставимым с половиной обхвата стопы ребенка, на высоте от 10 см-20 см.
Наличие существенных отличительных признаков свидетельствует о соответствии заявляемого решения критерию патентоспособности полезной модели «новизна».
При выполнении физических упражнений на тренировочном модуле благодаря его существенным отличительным признакам обеспечивается стабильная фиксация стоп ног, что приводит к максимальному снижению напряжения мышц, в частности ног и, как следствие, к максимальному напряжению тренируемых верхних мышечных групп живота. Это приводит к снижению периода времени для качественного формирования верхних мышечных групп живота.
На фигуре представлен общий вид тренировочно-развлекательного устройства для детей, иллюстрирующего и подтверждающего его работоспособность и «промышленную применимость».
Тренировочно-развлекательное устройство для детей представляет собой тренировочный модуль. Тренировочный модуль выполнен полым в виде прямоугольного параллелепипеда 1, размеры которого равны 60 см, 60 см, 40 см.
На каждой стенке прямоугольного параллелепипеда 1 выполнены, например, две пары выемок в виде сквозных отверстий 2, например круглой формы.
Модуль выполнен из любого эластичного материала, сохраняющего его форму, например из поролона, обтянутого влагоустойчивым материалом.
Диаметр отверстий выбран из интервала 4 см-6 см. Выбор диаметра сквозных отверстий 2 определен опытным путем и обусловлен обхватом щиколотки ноги ребенка. Параметры обхвата определены измерением щиколотки детей разных возрастных групп. В измерениях участвовали дети из четырех групп: 19 детей в возрасте той года; 21 ребенок в возрасте четырех лет, 18 детей в возрасте пяти лет и 24 ребенка в возрасте шести лет. Усредненный показатель обхвата щиколотки ребенка в каждой возрастной группе приведен в таблице 1.
Таблица 1
Параметры/Возраст ребенка
3 года
4 года
5 лет
6 лет
Усредненный показатель обхвата щиколотки, см
8
9
10
12
Длина стопы, см
150-160
160-170
170-180
180-190
Отверстия 2 каждой пары выполнены на одном уровне на разной высоте, выбранной из интервала 10 см-20 см. Первая пара отверстий 2 выполнена на высоте 10 см, вторая - на высоте 20 см.
Выбор высоты отверстий 2 определен опытным путем из условия эффективного напряжения верхних мышечных групп живота при выполнении упражнения, которое достигается при определенном положении тела ребенка, зависящим от количества точек опоры тела ребенка и угла между туловищем и горизонтальной поверхностью при эффективном выполнении упражнения [Обремова, Н.И. Основы анатомии и гигиены детей и подростков: учебник / Обремова Н.И., Петрухин А.С. - Москва: Изд-во Академия, 2003, С.322]
При изменении количества точек опоры центр тяжести изменяет свое положение. При уменьшение количества точек опоры тела центр тяжести смещается в направлении контактирующих с поверхностью точек опоры, что приводит к расслаблению мышц тела, находящихся в безопорном положении.
В зависимости от амплитуды подъема туловища задействованные группы мышц напрягаются по-разному.
Выполняя упражнение при максимальном количестве точек опоры, ребенок поднимает свое туловище с максимальной амплитудой. При этом угол между туловищем ребенка и горизонтальной поверхностью является максимальным (80°-90°) Такое выполнение упражнения является не эффективным, так как мышцы живота остаются практически ненапряженными.
Выполняя упражнение при минимальном количестве точек опоры, ребенок поднимает свое тело с минимальной амплитудой. При этом угол между туловищем ребенка и горизонтальной поверхностью является минимальным (10°-20°). Такое выполнение упражнения является не эффективным, так как мышцы живота остаются практически ненапряженными.
При выполнении упражнения с образованием угла между туловищем ребенка и горизонтальной поверхностью в 30°-40° верхние мышечные группы живота находятся в максимальном напряжении, мышцы ног - в минимальном [Андрейченко, А.В. Силовая подготовка в системе физического воспитания студентов: учеб. Пособие / А.В.Андрейченко, В.В.Мулин. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2008, С.101].
В таблице 2 приведена зависимость состояния верхних мышечных групп живота от высоты положения стопы ребенка.
Устройство работает следующим образом.
Одновременно на тренировочном модуле 1, установленном на полу физкультурного зала, могут выполнять упражнения четыре ребенка, используя одну из четырех стенок модуля.
Таблица 2
Высота подъема ног, см
H=0
H=5
H=10
H=20
H=25
Количество точек опоры тела ребенка
6
5
4
3
2
затылок, грудной отдел позвоночника, ягодицы, бедра, икроножные мышцы и пятки
затылок, грудной отдел позвоночника, ягодицы, бедра, икроножные мышцы
затылок, грудной отдел позвоночника, ягодицы, бедра
затылок, грудной отдел позвоночника, ягодицы
затылок, грудной отдел позвоночника
Угол между туловищем ребенка и горизонтальной поверхностью, в град
80°-90°
10°-20°
30°-40°
30°-40°
10°-20°
Напряжение мышц ребенка 3-4-х лет
Мышцы ног расслаблены. Мышцы живота практически не напряжены.
Мышцы ног расслаблены. Мышцы живота практически не напряжены
Мышцы ног расслаблены. Мышцы живота испытывают умеренное напряжение.
Мышцы ног расслаблены. Мышцы живота испытывают максимальное напряжение.
Мышцы ног расслабленны. Мышцы живота практически не напряжены.
Напряжение мышц ребенка 5-6-х лет
Мышцы ног расслаблены. Мышцы живота практически не напряжены
Мышцы ног расслаблены. Мышцы живота практически не напряжены
Мышцы ног расслаблены, мышцы Живота напряжены
Мышцы ног расслаблены. Мышцы живота испытывают приближено к максимальному напряжение.
Мышцы ног значительно расслаблены Мышцы живота практически не напряжены.
Ребенок выполняет упражнение сгибание и разгибание туловища из положения лежа на спине в положение сидя. Цель этого упражнения заключается в тренировке мышечных групп живота ребенка.
Для выполнения этого упражнения вначале ребенок лежит на спине. В этом положении тело ребенка имеет шесть точек опоры, расположенных на уровне затылка, грудного отдела позвоночника, ягодиц, бедра, икроножных мышц и пяток. Это положение ребенка является наиболее комфортным, при этом мышцы его живота и ног максимально расслаблены.
Затем ребенок помещает стопы в одну пару отверстий 2 на одной стороне тренировочного модуля 1. Высота пары отверстий 2 выбирается в соответствии с возрастной группой и уровнем физической подготовленности ребенка. Эластичный материал модуля после прохождения стопой отверстия 2 принимает форму щиколотки ребенка, плотно фиксируя ее.
Пример 1. Ребенок 3-х лет.
Ноги ребенка зафиксированы в тренировочном модуле на высоте 10 см.
В этом положении ног они перестают контактировать с горизонтальной поверхностью в точках опоры икроножных мышц и пяток. Мышцы ног остаются в расслабленном состоянии. Центр тяжести ребенка равномерно распределен над точками опоры, соприкасающимися с горизонтальной поверхностью.
Далее ребенок, имея четыре точки опоры, начинает сгибать и разгибать, туловище из положения лежа на спине в положение сидя. При каждом двигательном действии туловище ребенка образует с горизонтальной поверхностью угла в 30°-40°.
При этом у него умеренно напрягаются верхние мышечные группы живота, а мышцы ног благодаря фиксации стоп ребенка находятся в минимальном напряжении и принимают пассивное участие при выполнении физического упражнения. В результате максимальная нагрузка приходится только на верхние мышечные группы живота.
Пример 2. Ребенок 3-х лет.
Ноги ребенка зафиксированы в тренировочном модуле на высоте 20 см.
В этом положении ног они перестают контактировать с горизонтальной поверхностью в точках опоры бедер, икроножных мышц и пяток. Мышцы ног остаются в расслабленном состоянии. Центр тяжести ребенка равномерно распределен над точками опоры, соприкасающимися с горизонтальной поверхностью.
Далее ребенок, имея три точки опоры, начинает сгибать и разгибать туловище из положения лежа на спине в положение сидя. При каждом двигательном действии туловище ребенка образует с горизонтальной поверхностью угла в 30°-40°.
При этом у него максимально напрягаются верхние мышечные группы живота, а мышцы ног благодаря фиксации стоп ребенка находятся в минимальном напряжении и принимают пассивное участие при выполнении физического упражнения. В результате максимальная нагрузка приходится только на верхние мышечные группы живота.
Пример 3. Ребенок 6-х лет. Ноги ребенка зафиксированы в тренировочном модуле на высоте 10 см. Мышцы ног работают как в примере 1.
В этом положении ноги перестают контактировать с горизонтальной поверхностью в точках опоры икроножных мышц и пяток. Мышцы ног остаются в расслабленном состоянии. Центр тяжести ребенка равномерно распределен над точками опоры, соприкасающимися с горизонтальной поверхностью.
Далее ребенок, имея четыре точки опоры, начинает сгибать и разгибать туловище из положения лежа на спине в положение сидя. При каждом двигательном действии туловище ребенка образует с горизонтальной поверхностью угла в 30°-40°.
При этом у него умеренно напрягаются верхние мышечные группы живота, а мышцы ног благодаря фиксации стоп ребенка находятся в минимальном напряжении и принимают пассивное участие при выполнении физического упражнения. В результате максимальная нагрузка приходится только на верхние мышечные группы живота.
Пример 4. Ребенок 6-х лет. Ноги ребенка зафиксированы в тренировочном модуле на высоте 20 см.
В этом положении ног они перестают контактировать с горизонтальной поверхностью в точках опоры бедер, икроножных мышц и пяток. Мышцы ног остаются в расслабленном состоянии. Центр тяжести ребенка равномерно распределен над точками опоры, соприкасающимися с горизонтальной поверхностью.
Далее ребенок, имея три точки опоры, начинает сгибать и разгибать туловище из положения лежа на спине в положение сидя. При каждом двигательном действии туловище ребенка образует с горизонтальной поверхностью угла в 30°-40°.
При этом у него верхние мышечные группы живота испытывают большое напрягаются, а мышцы ног благодаря фиксации стоп ребенка находятся в минимальном напряжении и принимают пассивное участие при выполнении физического упражнения. В результате максимальная нагрузка приходится только на верхние мышечные группы живота.
Таким образом, при выполнении упражнения сгибание и разгибание туловища из положения лежа на спине в положение сидя создается локализированное напряжение верхних мышечных групп живота, что приводит к снижению периода времени для качественного формирования верхних мышечных групп живота.
Выполнение диаметра отверстий 2 в интервале 4 см-6 см обеспечивает стабильную фиксацию щиколотки ребенка при выполнении упражнений.
Выполнение диаметра отверстий 2 меньше 4 см, т.е. меньше половины обхвата щиколотки ребенка приводит либо к болевой фиксации его ног, либо к затруднению установки ног ребенка в отверстии 2, что не позволяет качественно выполнять упражнения.
Выполнение диаметра отверстий 2 больше 6 см, т.е. больше половины обхвата щиколотки ребенка приводит к нарушению фиксированного контакта щиколотки. Между щиколоткой ребенка и выемкой 2 образуется зазор. Наличие зазора при выполнении упражнений приводит к напряжению мышц ног, как в прототипе, что не позволяет качественно выполнять упражнения с помощью заявляемого тренировочного модуля.
При расположении отверстия 2 в стенке модуля на высоте ниже 10 см пятка ребенка лишается опоры, при этом остальные точки опоры в затылке, грудном отделе позвоночника, ягодицах, бедрах и икроножных мышцах сохраняют свое прежнее положение. Практически максимальное количество точек опоры тела ребенка с поверхностью обуславливает расслабленное состояние всей скелетной мускулатуры. При выполнении упражнения из этого положения помимо тренируемых мышц живота напрягаются мышцы ног, что снижает напряжение тренируемых мышц.
При расположении отверстия 2 в стенке модуля на высоте выше 20 см. В этом положении ног они перестают контактировать с горизонтальной поверхностью в точках опоры ягодиц, бедер, икроножных мышц и пяток. Мышцы ног остаются в расслабленном состоянии. Центр тяжести ребенка смещается и равномерно распределяется между оставшимися точками опоры, что приводит к максимальному расслаблению мышц ног и минимальному напряжению мышц живота. При расположении ног на этой высоте ребенок не может совершить подъем туловища с достаточной амплитудой. В результате верхние мышечные группы живота формируются не достаточно эффективно.
Использование для выполнения упражнений заявляемого тренировочно-развлекательного устройства приводит к локализованному напряжению тренируемых мышц, что позволяет значительно снизить период времени для качественного формирования верхних мышечных групп живота и, следовательно, правильной осанки ребенка. Использование заявляемого тренировочно-развлекательного устройства позволяет в течение дошкольного периода качественно укрепить верхние мышечные группы живота, что по сравнению с прототипом снижает период формирования верхние мышечные группы живота на 35%.
Кроме того, использование заявляемого тренировочного модуль позволяет усложнять условия выполнения этих упражнений, изменяя, например, высоту положения ног ребенка, и использовать разные варианты двигательных действий, направленных на укрепление других мышц ребенка: таких как подъем туловища вверх из положения лежа на животе для тренировки мышц спины, подъем туловища вверх из положения лежа на боку для тренировки косых и межреберных мышц ребенка.
Кроме того выполнение упражнений сразу нескольких детей на заявляемом тренировочном модуле усиливает мотивацию и интерес детей к занятиям.