Тренажер для мышц стопы и голени

Тренажер был разработан врачом травматологом-ортопедом-протезистом, имеющим многолетний опыт работы с детьми и подростками.
Целью создания было максимально минимизировать рабочее пространство, занимаемое ранее назначаемыми упражнениями при различной патологии стопы, голеностопного сустава для ее лечения и профилактики, а также задействовать максимальное количество мышц формирующих своды стопы и осуществляющих стабилизацию голеностопного сустава.
Тренажер может быть использован как в области медицины, в частности ортопедия, флебология, реабилитация, так и просто как спортивный механический тренажер для укрепления мышц стопы, голени и голеностопного сустава.
Тренажер - это компактность, удобство и высокая степень результативности для осуществления тренировки всех мышц голени, голеностопного сустава и стопы.
Общий обзор биомеханики работы стопы и голеностопного сустава.
Для описания строения и движения стопы используют термины, которые предложены Американской ассоциацией хирургов голеностопного сустава и стопы (AOFAS).
Передний отдел стопы. Часть стопы, расположенная дистальнее предплюсне-плюсневых суставов. Средний отдел стопы. Часть стопы между предплюсне-плюсневыми суставами и средне-тарзальным или средне-предплюсневым сочленением, образованным таранно-ладьевидным и пяточно-кубовидным суставами. Задний отдел стопы. Часть стопы, расположенная проксимальнее средне-тарзального сустава.
Положения всей стопы или отдельных ее частей: Приведение переднего отдела - медиальное отклонение в горизонтальной плоскости относительно среднего отдела.
Отведение переднего отдела - латеральное отклонение в горизонтальной плоскости относительно среднего отдела.
Варус переднего отдела - поворот подошвенной поверхности переднего отдела стопы во фронтальной плоскости по направлению к средней линии тела, когда медиальная часть переднего отдела поднята выше, чем латеральная часть переднего отдела.
Вальгус переднего отдела - поворот подошвенной поверхности переднего отдела стопы во фронтальной плоскости, когда латеральная часть поднята выше медиальной части.
Приведение среднего отдела - отклонение в горизонтальной плоскости в медиальном направлении относительно заднего отдела.
Отведение среднего отдела - отклонение в горизонтальной плоскости в латеральном направлении относительно заднего отдела.
Варус заднего отдела - отклонение внутрь во фронтальной плоскости оси пятки относительно оси голени.
Вальгус заднего отдела - отклонение наружу во фронтальной плоскости оси пятки относительно оси голени.
Движения в суставах стопы в трех плоскостях.
Сагиттальная плоскость
Разгибание - движение дистального отдела стопы вверх относительно ее проксимального отдела.
Сгибание - движение дистального отдела стопы вниз относительно ее проксимального отдела.
Фронтальная плоскость
Инверсия - поворот подошвенной поверхности стопы вовнутрь по направлению к средней линии.
Эверсия - поворот подошвенной поверхности стопы наружу по направлению от средней линии.
Горизонтальная плоскость
Движения между передним и средним отделами стопы:
Приведение - отклонение переднего отдела вовнутрь относительно среднего отдела.
Отведение - отклонение переднего отдела наружу относительно среднего отдела.
Движения между голеностопным суставом и задним отделом стопы
Внутренняя ротация - поворот таранной или пяточной кости внутрь относительно голени.
Наружная ротация - поворот таранной или пяточной кости наружу относительно голени.
Движения в трех плоскостях
Супинация - комбинация приведения, инверсии и сгибания всей стопы или ее части в голеностопном, подтаранном и средне-тарзальном суставах.
Пронация - комбинация отведения, эверсии и разгибания всей стопы или ее части в голеностопном, подтаранном и средне-тарзальном суставах
Виды движения стопы человека (приложение фиг. №1 стр. 1)
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ:
Тренажер имеет два типа размера: детский с размерами стопы тренирующегося от 23-го по 33-й; и подростково-взрослый с размером стопы тренирующегося с 34-го по 45-й.
Тренажер представляет собой прямоугольной формы коробку с основанием и вертикально стоящими боковыми панелями, расположенными по длинным сторонам основания, разделенную срединной вертикальной перемычкой на две части.
Общий вид тренажера - (приложение фиг. №2 стр. 2)
Чертеж тренажера - основной короб - (приложение фиг. №3 стр. 2)
Тренажер имеет шесть рабочих полей.
Каждое поле предназначено для выполнения одного вида упражнений для работы конкретных групп мышц создающих определенный вид движений в стопе или голеностопном суставе.
Четыре поля предназначены для попеременной работы правой и левой стопой и два поля идентичные друг другу для одновременной работы обеими ногами в синхронном и асинхронном направлении.
Три рабочие площадки устанавливаются горизонтально в специальные проточенные пазы с запорным элементом для их фиксации. Пазы проточены с внутренней стороны боковых панелей основной коробки. Таким образом, одна половина коробки позволяет установить две рабочие площадки (№1 и №2) друг над другом на определенном расстоянии. Эти площадки являются взаимозаменяемыми. Вторая половина коробки имеет установленную в пазах третью (№3) площадку. При снятии площадки открывается доступ к четвертому (№4) рабочему элементу, закрепленному на основании коробки. Два симметрично расположенных элемента (№5 и №6) для одновременной работы правой и левой ногой являются съемными и фиксируются к боковым панелям основной коробки по наружным сторонам.
РАБОЧАЯ ПАНЕЛЬ №1*
(приложение фиг. №4 стр. 3)
(приложение фиг. №5 стр. 3)
Имеет прямоугольную форму. В передней части располагается элемент полусфера с размерными характеристиками соответствующими возрасту тренирующегося.
(приложение фиг. №6 стр. 4)
В комплект детского и подростково-взрослого тренажера входит по три взаимозаменяемых полусферы с отличными своими размерными характеристиками в зависимости от размера стопы тренирующегося.
Полусфера имеет ножку и закреплена на площадке в продольном сквозном пазе таким образом, что легко передвигается по всей длине продольного паза. С целью создания мягкости хода и минимизируя люфт ножка полусферы снабжена вращающейся втулкой. Полусфера на нижней стороне площадки имеет фиксирующую гайку и шайбу. К ним фиксируется сменный пружинный механизм для создания тяги при движении по оси. Вторая часть пружинного механизма фиксируется к нижнему основанию рабочей панели. Комплект сменных пружин позволяет менять выполняемую нагрузку. Средняя и задняя часть площадки имеет ряд продольно расположенных отверстий размещенных на определенном расстоянии друг от друга. В эти отверстия вставляются ножки подпяточного элемента. Пяточный элемент имеет форму полубревна с проточенным подпяточным ложем.
(приложение фиг. №7 стр. 4)
Переставляя пяточный элемент по проточенным отверстиям в рабочей площадке можно менять длину рабочей зоны соответственно длине стопы тренирующегося.
ВЫПОЛНЯЕМОЕ УПРАЖНЕНИЕ НА РАБОЧЕЙ ПАНЕЛИ №1
Пятка фиксирована в подпяточном ложе, полусфера удерживается пальцами и производится движение по сокращению продольных мышц плантарной (подошвенной) поверхности стопы. (Задействованы мышцы, формирующие продольные своды стопы)
Изображение движения стопы на рабочей панели №1
(приложение фиг. №8 стр. 5)
РАБОЧАЯ ПАНЕЛЬ №2*
(приложение фиг. №9 стр. 6)
(приложение фиг. №10 стр. 6)
Имеет прямоугольную форму. В передней части располагается элемент полусфера с размерными характеристиками соответствующими возрасту тренирующегося.
В комплект детского и подростково-взрослого тренажера входит по три взаимозаменяемых полусферы с отличными своими размерными характеристиками в зависимости от размера стопы тренирующегося.
Полусфера закреплена на площадке в дугообразном поперечном сквозном пазе таким образом, что легко передвигается по всей длине дуги паза. Полусфера имеет ножку и закреплена на площадке в поперечном дугообразном сквозном пазе таким образом, что легко передвигается по всей длине паза. С целью создания мягкости хода и минимизируя люфт ножка полусферы снабжена вращающейся втулкой. Полусфера на нижней стороне площадки имеет фиксирующую гайку и шайбу. К ним фиксируется сменный пружинный механизм для создания тяги при движении по оси. Вторая часть пружинного механизма фиксируется к нижнему основанию рабочей панели. Комплект сменных пружин позволяет менять выполняемую нагрузку. Средняя и задняя часть площадки имеет ряд продольно расположенных отверстий размещенных на определенном расстоянии друг от друга. В эти отверстия вставляются ножки подпяточного элемента. Пяточный элемент имеет форму полубревна с проточенным подпяточным ложем. Переставляя пяточный элемент по проточенным отверстиям в рабочей площадке можно менять длину рабочей зоны соответственно длине стопы тренирующегося.
ВЫПОЛНЯЕМОЕ УПРАЖНЕНИЕ НА РАБОЧЕЙ ПАНЕЛИ №2
Пятка фиксирована в подпяточном ложе, полусфера удерживается пальцами и производится движение по приведению и отведению переднего отдела стопы. Тем самым полусфера перемещается по всей длине поперечного паза. (Задействованы мышцы расположенные по боковым поверхностям стопы и отвечающие за правильное положение и отведение 1-го и 5-го пальцев стопы и передний отдел стопы, а также мышца поперечного свода стопы.)
Изображение движения стопы на рабочей панели №2
(приложение фиг. №11 стр. 7)
РАБОЧАЯ ПАНЕЛЬ №3*
(приложение фиг. №12 стр. 8)
(приложение фиг. №13 стр. 8)
Имеет прямоугольную форму. В передней части располагается элемент шар с размерными характеристиками соответствующими возрасту тренирующегося.
В комплект детского и подростково-взрослого тренажера входит по три взаимозаменяемых шара с отличными своими размерными характеристиками в зависимости от размера стопы тренирующегося.
(приложение фиг. №14 стр. 9)
Размер шара существенно отличается от размера полусферы на площадках №1 и №2 и рассчитан на захват первым и вторым пальцами стопы. Шар имеет ножку и закреплен на площадке в извилистом (волнообразном) сквозном пазе таким образом, что легко передвигается по всей длине дуги паза. Ножка шара на нижней стороне площадки имеет фиксирующую гайку и шайбу. Шар не имеет пружинного механизма. С целью создания мягкости хода и минимизируя люфт, ножка шара снабжена вращающейся втулкой. Средняя и задняя часть площадки имеет ряд продольно расположенных отверстий размещенных на определенном расстоянии друг от друга. В эти отверстия вставляются ножки подпяточного элемента. Пяточный элемент имеет форму полубревна с проточенным подпяточным ложем. Переставляя пяточный элемент по проточенным отверстиям в рабочей площадке можно менять длину рабочей зоны соответственно длине стопы тренирующегося.
ВЫПОЛНЯЕМОЕ УПРАЖНЕНИЕ НА РАБОЧЕЙ ПАНЕЛИ №3
Пятка фиксирована в подпяточном ложе, шарик захватывается 1-м и 2-м пальцами. Производится движение вверх и вниз по извилистой линии, постепенно смещая стопу вправо и влево. Происходит движение сгибание и разгибание в продольных сводах, а также и сгибание и разгибание в поперечном своде стопы. (Задействованы мышцы продольных, поперечного свода, боковые мышцы, мышцы пальцев.)
Изображение движения стопы на рабочей панели №3
(приложение фиг. №15 стр. 9)
РАБОЧАЯ ПАНЕЛЬ №4
Панель стационарная. Расположена на нижней площадке основания с одной стороны от разделяющей перегородки.
Имеет вид полубревна, расположенного плоской стороной кверху.
(приложение фиг. №16 стр. 10)
(приложение фиг. №17 стр. 10)
Полубревно подвижно закреплено с торцевых сторон и приподнято над площадкой.
По четырем углам полубревна закреплены пружинные тяги другим концом крепящиеся к основанию. Пружинные механизмы за счет их смены позволяют регулировать степень нагрузки.
ВЫПОЛНЯЕМОЕ УПРАЖНЕНИЕ НА РАБОЧЕЙ ПАНЕЛИ №4
Стопа стоит на пулубревне, колено фиксировано руками. При неподвижной голени выполняем качательные движения в голеностопном суставе к наружи и вовнутрь, т.е. пронацию и супинацию.
Изображение движения стопы на рабочей панели №4
(приложение фиг. №18 стр. 11)
РАБОЧАЯ ПАНЕЛЬ №5 и №6
По внешнему виду идентичны.
Предназначены для симметричной или асимметричной работы обеими стопами.
(приложение фиг. №19 стр. 12)
Имеют крепления к наружной поверхности боковых стенок тренажера. Представляют собой две площадки разного размера. Нижняя, большего размера, для лучшей устойчивости и создания косого расположения тяговых пружинных элементов.
Верхняя площадка соответствует размеру стопы тренирующегося. Площадки приподняты друг над другом за счет боковых поддерживающих элементов расположенных по центру. Высота стояния площадок рассчитана таким образом, чтобы при выполнении движений стопой, соблюдалось достижение физиологических углов сгибания и разгибания в голеностопном суставе.
Боковые поддерживающие элементы соединены между собой винтовой осью, на которой подвижно закреплена верхняя площадка. Эта же ось является одним из крепежных элементов рабочей площадки к боковой стенке основного корпуса тренажера. Рабочая верхняя площадка соединена по четырем углам с нижней площадкой пружинными тягами. Пружинные механизмы за счет их смены позволяют регулировать степень нагрузки.
Общий вид 5-й и 6-й рабочей площадки напоминает качающуюся в передне-заднем направлении педаль с пружинным механизмом.
(приложение фиг. №20 стр. 12)
ВЫПОЛНЯЕМОЕ УПРАЖНЕНИЕ НА РАБОЧЕЙ ПАНЕЛИ №5 и №6
Стопа стоит на верхней площадке, колено фиксировано руками. При неподвижной голени выполняем качательные движения в голеностопном суставе вперед и назад, осуществляя тем самым подошвенное и тыльное сгибание (разгибание) стопы в голеностопном суставе. Задействованы мышцы передней и задней группы голени, осуществляющие флексию и дорсифлексию стопы.
Изображение движения стопы на рабочей панели №5 и №6
(приложение фиг. №21 стр. 13)