Многофункциональный тренажер для коррекции осанки
MULTIFUNCTIONAL POSTURE CORRECTION TRAINER

Область техники
Изобретение относится к области лечебно-физкультурных многофункциональных тренажеров. Более точно, изобретение относится к области тренажеров, предназначенных как для общеразвивающих физических упражнений, так и лечебных упражнений по коррекции осанки.
Предшествующий уровень техники
Нарушение осанки – это один из самых распространенных симптомов связанный с функциональными нарушениями опорно-двигательного аппарата. Основными признаками являются искривления позвоночника, ассиметричное отклонение положения головы, таза и других частей тела относительно центральной оси позвоночника. Наиболее часто нарушение осанки формируется в результате неправильной рабочей позы, выраженной слабости скелетных мышц, врожденной патологии опорно-двигательного аппарата. Подобные нарушения отрицательно сказываются как на общем состоянии здоровья, так и на внешнем виде и привлекательности человека. Отсутствие корректного лечения, направленного на исправление дефектов осанки, может привести к развитию сложных дегенеративно-дистрофических заболеваний суставов и позвоночника, к ухудшению функциональных и адаптационных возможностей органов дыхания, сердечно-сосудистой, пищеварительной и центральной нервной систем. Таким образом, исправление осанки является важной задачей. Одним из методов лечения (Епифанов В.А., Епифанов А.В. Восстановительное лечение при заболеваниях и повреждениях позвоночника // М.: МЕДпресс-информ. - 2008. - Т. 384) является применение специальных лечебных упражнений и лечебной физкультуры.
В ряде научных работы (Nasb M. et al., Sling Suspension Therapy Utilization in Musculoskeletal Rehabilitation //Open Journal of Therapy and Rehabilitation. - 2016. - Т. 4. - № 03. - С. 99; Moe K., Thom E. Musculoskeletal problems and physical activity. Results from a long-term study // Tidsskrift for den Norske laegeforening: tidsskrift for praktisk medicin, ny raekke. - 1997. - Т. 117. - № 29. - С. 4258-4261; Lee S. B., Cho W. J. The effect of sling exercise on sagittal lumbosacral angle and intervertebral disc area of chronic low back pain patients // Journal of Exercise Rehabilitation. - 2016. - Т. 12. - № 5. - С. 471.) была показана высокая эффективность именно лечебной физкультуры.
Для целей подобного лечения разработано и применяется множество различных тренажеров. Например, известен Способ повышения эффективности профилактики и лечения деформаций и дегенеративных заболеваний позвоночника и устройство для его осуществления (патент RU 2355372 C2, опубл. 10.07.2007), или Spinal curvature correction device (патент US 5176706 A, опубл. 05.01.1993), или Multi-function chiropractic treatment table (патент US 6547809 B1, опубл. 15.04.2003). Известны «специальные» вращающиеся тренажеры для лечения заболеваний спины, такие как Tilting inversion exerciser having safety foot retaining device (патент US 9089468 B2, опубл. 28.07.2015). Известны также узкоспециализированные лежачие тренажеры для медицинских учреждений, например, Multifunctional back exercise device (патент TW 201100140 A, опубл. 01.01.2011) или Sporting equipment for lower part and trunk of the body (патент KR 20140021920 A, опубл. 21.02.2014).
Однако все подобные решения носят узкоспециализированный характер. Гораздо предпочтительней видится концепция тренажера, на котором помимо упражнений лечебной физкультуры возможно было бы выполнение также общеразвивающих и силовых упражнений - концепция многофункционального тренажера.
Заявителю не известно многофункциональных тренажеров, применимых для коррекции осанки.
В то же время из уровня техники известно множество тренажеров общего назначения, к которым, теоретически, возможно разработать программы упражнений для коррекции осанки, однако все они не предназначены для этого прямо.
Наиболее конструктивно близким к заявленному изобретению техническим решением является тренажер общего назначения - Wall-Mounted Home Fitness Training Equipment (раскрывается в группе патентов - US 2014031182 A1, 2014 г; US 2011195822 A1, 2011 г; US 2010048368 A1, 2010 г. и др.). Данный тренажер является настенным (то есть монтируется на стену, по примеру известной так называемой «шведской стенки»), чем обеспечивается его компактность и возможность использования в частных домах и квартирах, а не только в лечебных учреждениях или спортивных залах. Основой тренажера является закрепленная на стене опорная балка, заканчивающаяся вверху турником. На опорной балке с возможностью движения по ней и фиксацией на ней установлены элементы штатной арматуры - брусья с упором, подставка, планка. Большое количество другой штатной арматуры закрепляется на имеющихся элементах тренажера.
Описанный выше тренажер за счет модульности, гибкости и большого числа штатной арматуры позволяет выполнять множество общеразвивающих и силовых упражнений.
Однако при рассмотрении такого тренажера для решения задачи коррекции осанки выявляется целый ряд существенных недостатков. Так, отсутствие целиковой опорной поверхности для спины не позволяет выполнять множество важных упражнений для коррекции осанки, так как балка, на которую ставится арматура, является в этом случае помехой. Как следствие, невозможно выполнение упражнений, связанных со скольжением вдоль стенки. Применение съемных брусьев можно рассматривать как недостаток при выполнении комплексов упражнений для коррекции осанки, так как их демонтаж занимает существенное время, не позволяя быстро переходить от упражнений с опорой на перекладину к другим упражнениям и обратно. Конструкция тренажера не позволяет выполнять упражнения с отягощением (с фиксированным усилием). Также можно отметить отсутствие возможности закрепить центральный блок, что не позволяет укорачивать или удлинять выходящие через блоки или подвесы троса, или эластичные элементы, не создавая помехи для выполнения упражнений со спиной.
Таким образом, такой тренажер не может стать базой для выполнения полноценного комплекса упражнений по коррекции осанки.
Сущность изобретения.
Задачей настоящего изобретения являлась разработка тренажера, который возможно применять как для выполнения общеразвивающих или силовых комплексов упражнений, так и полноценных комплексов упражнений для исправления осанки. При этом важным требованием к разрабатываемому тренажеру являлось его компактность и доступность принципиально позволяющие использовать его не только в спортивных центрах или лечебных заведениях, но и в частных квартирах и домах, а также офисных помещениях. Другим важным требованием являлось обеспечение быстрой смены арматуры без потери темпа тренировки.
Сущность изобретения состоит в том, что тренажер содержит вертикальную направляющую, по обратной стороне которой перемещается с возможностью фиксации горизонтальная перекладина, а передняя сторона направляющей имеет вид опоры для спины. В верхней части направляющая соединена с консольным турником. В нижней части направляющая соединена с поворотной планкой, оборудованной горизонтальной перекладиной. Горизонтальная перекладина снабжена поворотным блоком с роликами, через которые проходят тросы. Сами тросы могут быть зафиксированы при помощи фиксаторов, также расположенных на горизонтальной перекладине. Ролики для тросов также могут быть расположены на турнике и на поворотной планке. Поворотная планка выполнена с возможностью свободного вращения и фиксации с шагом по углу относительно направляющей. В комплект тренажера могут входить дополнительные элементы, такие как эластичные тросы, ручки, петли, пояса, блоки и ролики и другие.
Более подробно, все вышеописанные черты и преимущества настоящего изобретения будут описаны далее, со ссылками на фигуры чертежей.
Краткое описание чертежей.
Фиг. 1 - общий вид тренажера. Слева в анфас, справа в профиль.
Фиг. 2 - вид тренажера при протяжке тросов через поворотную планку. Слева в анфас, справа в профиль.
Фиг. 3 - вид тренажера при фиксации тросов в области горизонтальной перекладины, слева в анфас. Слева в анфас, справа в профиль.
Фиг. 4 - вид тренажера при независимой фиксации тросов или эластичных элементов на поворотной планке, в области горизонтальной перекладины и на турнике, слева в анфас. Слева в анфас, справа в профиль.
Фиг. 5 - вид тренажера при фиксации эластичных элементов на турнике и поворотной планке, слева в анфас. Слева в анфас, справа в профиль.
Фиг. 6 - вид тренажера при прохождении эластичных элементов от турника через поворотную планку вверх. Слева в анфас, справа в профиль.
Фиг. 7 - вид тренажера при работе с утяжелением на поворотной планке, находящейся в свободном режиме вращения, когда тросы проходят от нее через турник вниз. Слева в анфас, справа в профиль.
Фиг. 8 - вид тренажера, когда тросы сцеплены в центральной части и проходят через поворотную перекладину от турника. Слева в анфас, справа в профиль.
Фиг. 9 - вид различных аксессуаров для заявленного тренажера.
Фиг. 10 - пример упражнения «Билатеральная ретропульсия плеча».
Фиг. 11 - пример упражнения «Ассиметричная ретропульсия плеча с отведением».
Фиг. 12 - пример упражнения «Экстензионная мобилизациия верхнегрудного отдела позвоночника».
Фиг. 13 - пример упражнения «Ротационные упражнения в грудном отделе позвоночника относительно стабилизированного таза».
Фиг. 14 - пример упражнения «Тракция позвоночника с односторонним увеличением диаметра межпозвонковых отверстий».
Фиг. 15 - пример упражнения «Ассиметричная тяга для коррекции мышечного дисбаланса плечевого пояса во фронтальной плоскости».
Фиг. 16 - пример упражнения «Ассиметричная тяга под углом 45 градусов к сагиттальной и фронтальной плоскости для коррекции мышечного дисбаланса плечевого пояса».
Фиг. 17 - пример упражнения «Усиленная тракция грудного и поясничного отделов позвоночника вдоль вертикальной стойки».
Фиг. 18 - пример упражнения «Ассиметричные вытяжение верхних конечностей и плечевого пояса вдоль вертикальной направляющей».
Фиг. 19-23 - примерный вид интерфейса приложения для тренировок.
Термины и определения
Для однозначного понимания дальнейшего описания сущности изобретения и испрашиваемого объема правовой охраны, необходимо определить следующие понятия.
Осанка - это привычная поза, которую бессознательно принимает человек, стоя либо в движении, не прилагая излишнего мышечного напряжения. Основными критериями, определяющими правильную осанку, является симметричное распределение частей тела относительно позвоночника благодаря равномерно распределенному тонусу мышц. При нарушении осанки изменяется форма физиологических изгибов позвоночника, положение головы, плечевого и тазового пояса и наклон таза, что в дальнейшем может привести к сложным заболеваниям опорно-двигательного аппарата.
Лечебная физкультура, или ЛФК - это метод комплексной функциональной терапии, использующий физические упражнения как средство сохранения организма больного в деятельном состоянии, стимуляции его внутренних резервов, предупреждения и лечения болезней, вызванных вынужденной гиподинамией.
Тренажер - в настоящем описании речь идет исключительно о спортивных и/или лечебных тренажерах - устройствах для выполнения тех или иных упражнений или комплексов упражнений.
Турник (перекладина) - спортивный снаряд, состоящий из круглого стального (или из иного материала) бруска, укрепленного в горизонтальном положении на стойках.
Эластичные тросы - в контексте описания - это тросы, выполненные из эластичного материала. В то же время, тросы должны выдерживать определенную нагрузку, причем не только однократную, но и периодическую, без существенного износа. Такие тросы также в ряде источников называются спортивными (резиновыми) жгутами. Задача таких тросов - обеспечивать нагрузку за счет своих упругих свойств.
Тросы - в противоположность эластичным тросам, под понятием тросы в настоящем описании имеются в виду не растяжимые (или почти не растяжимые) тросы, задачей которых является передача нагрузки с изменением направления ее приложения. Также такие тросы известны в ряде источников как тросы (или троса) для силовых тренажеров или силовые тросы (троса). Тросы должны обеспечивать надежность и устойчивость к нагрузкам и истиранию.
Пояса, ремни и петли - позволяют зафиксировать части тела в различных исходных положениях для выполнения упражнений с использованием собственного веса или с дополнительным внешним утяжелением.
Тренировки на нестабильных опорах - при опоре на нестабильные основания увеличивается требование к сенсомоторному и мышечному контролю, позволяя задействовать глубокие мышцы, не участвующие при обычных тренировках.
Ротационные упражнения на блок-ролике позволяют совместить упражнения с собственным весом тела и спирально-диагональные движения с вращением туловища и конечностей. Способствует увеличению объему движений в крупных суставах, активно укрепляют мышцы-вращатели туловища. Стабилизируют позвоночник и суставы
Упражнения в висе на турнике укрепляют мышцы плечевого пояса и туловища.
Упражнения с эластичными тросами предназначены для укрепления мышечного корсета и коррекции осанки без осевой нагрузки на позвоночник и суставы.
Баланс тренировки позволяют активизировать вестибулотонические и познотонические рефлексы и включить в работу максимальное количество мышечных групп. Позволяет осуществить частичную разгрузку или дозированную нагрузку, направленную на разные звенья опорно-двигательного аппарата.
Стретчинг - это вид аэробики, направленный на растяжку скелетных мышц, развитие гибкости и увеличение подвижности в позвоночнике и суставах.
Изометрические упражнения в специальных позах для расслабления мышц в гиппертонусе и укрепления гипотоничных мышечных групп. Позволяют сбалансировать сегменты тела относительно друг друга.
Полиометрические упражнения - это прыжковые движения высокой интенсивности, позволяют развить взрывной способ выполнения упражнений. Эффективен для повышения максимальной силы и функциональной способности мышц.
Упражнения на фитболе позволяют активизировать вестибулотонические и познотонические рефлексы и включить в работу максимальное количество мышечных групп. Позволяет осуществить частичную разгрузку или дозированную нагрузку, направленную на разные звенья опорно-двигательного аппарата.
Упражнения лежа на мате позволяют выполнять движения в щадящих для позвоночника и суставов условиях. Эта гимнастика помогает максимально разгрузить опорно-двигательный аппарат и сформировать мощный мышечный корсет для позвоночника.
В настоящем описании под термином направляющий ролик стоит понимать более широкое понятие, в том числе и вертлюги или карабины. В данном случае важным является функциональное назначение - возможность передачи нагрузки посредством троса с изменением направления приложения нагрузки или возможность закрепления, или поддержания эластичного троса для тех же целей. Конкретное выполнение не существенно для сущности настоящего изобретения.
В настоящем описании при употреблении термина вертикальная ось имеется ввиду ось, связанная с вертикальной направляющей. Когда употребляется термин горизонтальная ось, имеется ввиду ось, перпендикулярная вертикальной.
Осуществление изобретения.
Тренажер, в предпочтительном варианте является стенным тренажером - это обеспечивает высокую компактность решения, а также простоту установки, так как часть нагрузки перераспределяется на стену. В то же время, стенной вариант установки не является единственно возможным.
В предпочтительном варианте осуществления тренажер (Фиг. 1) крепится к стене при помощи креплений 110 предпочтительно в четырех местах - в области консольного турника 100 и в трех местах в области поворотной планки 106. Такого крепления будет вполне достаточно для обеспечения надежной фиксации. Непосредственно само крепления может быть обеспечено любым известным в области строительства способом, например, с использованием анкерных болтов или иных подобных элементов. Основой тренажера, как уже указывалось, является вертикальная направляющая 101, которая жестко связанна вверху с консольным турником 100 любым известным способом, например, свинчиванием. Внизу направляющая 101 связана с поворотной планкой 106 через ось вращения 109 поворотной планки.
Турник 100 представляет собой консольный (выносной) турник. Это необходимо для обеспечения возможности комфортного использования турника так, чтобы вертикальная направляющая 101 не мешала упражнениям. Турник 100 может иметь помимо основных перекладин также дополнительные перекладины 116, которые применимы для хвата при подтягивании. На основной перекладине турника 100 предпочтительно размещены направляющие ролики 115 для передачи усилий посредством тросов 118 или эластичных тросов 125, или их закрепления. Ролики 115 могут быть установлены на перекладине турника 100 в фиксированных позициях - по краям, однако предпочтительным вариантом является вариант, когда они выполнены с возможностью смещения вдоль отдельных участков перекладины турника 100 справа и слева, или же, в другом варианте, вдоль всей перекладины турника. Подобная возможность может быть легко реализована известными средствами, например, посредством выполнения креплений роликов 115 подвижными вдоль перекладины турника 100 с возможностью фиксации, или же, в более простом варианте, посредством выполнения ряда крючков (зацепов) на поверхности перекладины турника 100, на которых и крепятся ролики 115. В последнем случае получается несколько отдельных фиксированных позиций роликов 115. Такая реализация позволяет, при необходимости, корректировать углы направлений передачи усилий относительно вертикальной оси. Турник 100 используется как по своему прямому назначению, так и как консоль для закрепления аксессуаров, для чего имеется зона 124 закрепления аксессуаров.
Вертикальная направляющая 101 является центральным элементом тренажера. Направляющая имеет внешнюю сторону 119, на которой установлена эргономичная подставка для спины 120, которая повторяет форму спины и предназначена для обеспечения возможности как прижатия занимающегося спиной к вертикальной направляющей 101 в ряде упражнений, так и для целей скольжения спиной занимающегося вдоль поверхности направляющей 101 в ряде иных упражнений. Для этих целей поверхность подставки 120 выполнена гладкой из таких материалов, как, например, дерево или пластик. С внутренней стороны 121 вертикальная направляющая 101 предпочтительно представляет собой форму рельса, вдоль которого движется с возможностью фиксации в различных положениях передвижная горизонтальная перекладина 102 вместе с фиксатором троса 104 и поворотным блоком с роликами 105. Фиксация может производится как за счет пружинных фиксаторов, так и, в другом варианте, за счет фиксатора перемещений 117, который вставляется в одно из ряда отверстий на элементе 122, или же любым иным известным способом. Блок подвижной перекладины 102 вместе с блоком роликов 105, фиксатором троса 104 движутся вдоль направляющей 101 посредством элемента 122 как единое целое. Поворотный блок 105 с роликами выполнен таким образом, что ось вращения блока совпадает с горизонтальной осью, а сам блок может вращаться и может фиксироваться, например, посредством фиксатора или иным известным способом. Поворотный блок 105 служит для передачи усилий посредством тросов 118, когда они зафиксированы на иных элементах тренажера, например, на частях турника 100 и просто проходят через центральную часть тренажера с изменением угла передачи усилий. Ролики блока 105 также применяются для регулировки длины тросов. Все манипуляции с блоками и перемещения перекладины 102 в предпочтительном варианте осуществления производится без дополнительных инструментов, за счет ручных фиксаторов и элементов, управляемых вручную, что позволяет быстро реконфигурировать тренажер, переходя от одной группы упражнений к другой без потери темпа тренировок. Перекладина 102 предпочтительно имеет ширину порядка ширины плеч человека. На ее концах имеются проушины для закрепления аксессуаров тренажера при помощи карабинов, для выполнения ряда упражнений. Фиксаторы троса 104 позволяют быстро переходить с упражнений с ротационными нагрузками на упражнения с неподвижными тросами 118. Диапазон подвижности горизонтальной передвижной перекладины 102 вдоль направляющей 101 посредством элемента 122 ограничивается в нижней части местом установки поворотной планки 106, а в верхней части консольным турником 100. В предпочтительном варианте на элементе 122 направляющей 101 выполнены соответствующие стопоры для обеспечения безопасности использования и во избежание возможных поломок. На перекладине 102 помимо фиксаторов троса 104 расположена также зона возможного закрепления аксессуаров 103.
Поворотная планка 106 является нижним окончанием тренажера. Она закреплена на вертикальной направляющей 101 посредством оси 109. Также, ось вращения 109 связана с нижним стенным креплением 110 в предпочтительном варианте осуществления, которое является вторым соединением со стеной. Поворотная планка 106 может функционировать в двух режимах - режиме свободного вращения и режимы фиксации в определенном положении под определенным углом относительно вертикальной оси. Фиксация предпочтительно осуществляется при помощи фиксирующего элемента 108, например, подпружиненного или съемного, а также группы отверстий, выполненных в части стенного крепления 110, связанного с вертикальной направляющей 101 так, что каждое из отверстий соответствует определенному углу между планкой 106 и направляющей 101 для выполнения конкретного упражнения. В других вариантах возможны и иные варианты реализации поворотного механизма 108. Поворотная планка 106 имеет ограниченный диапазон вращения 112, соответствующий всем требуемым упражнениям. Возможность свободного вращения планки 106 позволяет выполнять динамические упражнения (описаны далее подробно), а фиксация в произвольном положении в зависимости от высоты позволяет использовать поворотную планку 106 в различных целях для разных упражнений, например, как упор, опору, подставку или захват. Поворотная планка 106 в своем нижнем положении, совпадающем с вертикальной осью, располагается в непосредственной близости от пола, что позволяет использовать ее как упор для ног. В среднем, горизонтальном положении, планка 106 имеет аналогичный вылет с консолью турника 100, что позволяет выполнять ряд упражнений с эластичными элементами, компенсирующими вес или создающими дополнительное усилие. Имеются также и промежуточные положения планки 106. Сама планка 106 снабжена перпендикулярной ей перекладиной 107, на которой также, как и на горизонтальной подвижной перекладине 102, имеется зона 123, аналогичная зоне 103 для перекладины 102, для установки различных аксессуаров. На концах перекладины 107 установлены проушины 126 крепления аксессуаров с помощью карабинов.
За счет крепления аксессуаров на выносной консоли турника 100 в зоне 124, передвижной 102 и поворотной 107 перекладинах в зонах 103 и 123 на высоте от пола до турника 100, наличия блок-роликов 130, регулируемого упора для ног, роль которого выполняет поворотная планка 106, а также перекладины 102 для хвата руками появляется множество возможностей. В частности, обеспечивается возможность передавать усилие с любой высоты и под любым углом, плавно регулировать длину тросов 118 и эластичных элементов 125, создавать предварительное натяжение и/или предварительное усилие, выполнять упражнения с ротацией и скручиванием, реализовать различные схемы нагрузки, позволяющие утяжелить или облегчать выполнение упражнений, а также создавать упражнения задействующие длинные кинематические цепи. Наличие вертикальной скользящей опоры 120 для позвоночника и пространства до стены в предпочтительном варианте (или пространства до иной поверхности или другого тренажера в других вариантах) позволяют создавать комплексы упражнений для коррекции осанки и дальнейшего закрепления результата для развития мышц. В отличии от существующих тренажеров, работающих на укрепление и усиление отдельных групп мышц без предварительной коррекции осанки, а в результате только укрепляющих асимметрию или имеющееся искривление, в заявленном изобретении упражнения с коррекцией осанки выполняются с контролируемым положением тела, что вырабатывает правильную осанку. Данный тренажер отличается компактностью и может использоваться в том числе в домашних условиях для людей с любым уровнем физической подготовки.
На тросах 118 возможно закрепление посредством карабинов или петель 114 ручек 113, которые удобны для удержания. Предпочтительно, ручки закреплены с помощью строп, но может быть и любой иной вариант.
В качестве упомянутых выше аксессуаров используются ручки 113, петли 131, пояса для удобного хвата или фиксации 132, троса различной длины 118 для передачи усилия, блок-ролики 130 для изменения направления усилий и создания ротационных движений, эластичные элементы 125 для создания дополнительных нагрузок, для создания возрастающих нагрузок и в качестве облегчающих нагрузки элементов, компенсирующих вес, а также карабины 134, петли 135, пояса 132 и другие элементы для фиксации аксессуаров и выставления необходимых схем работы.
Примерный список аксессуаров может быть следующим.
Эластичные тросы 125. Эластичный элемент, преимущество в виде трубки или полнотелого шнура с возможностью удлиняться без повреждения и возвращением в исходное положение, заканчивающийся на концах карабинами. Возможно использовать совместно с корректором осанки, со статичным тросом и блок-роликами, спортивным грифом, балансировочной подушкой, фитболом и любыми другими нестабильными платформами и приспособлениями для фиксации на разных частях тела;
Петли мягкие 136 и петли с ручкой 113 - предназначены для опоры руками и ногами в разных исходных положениях;
Подвески 132 (разной ширины) - предназначены для опоры головы, туловища, ног и рук. Позволяют создать хорошее основание для выполнения упражнений в замкнутой кинематической цепи, а также упражнения на растяжку и разгрузку;
Манжеты 137 на руки и ноги. Позволяют надежно закрепить тренировочный узел на конечности и выполнять упражнения высокой интенсивности, вытяжение или растяжку;
Фитбол, баланс подушка, баланс платформа и любые другие приспособления, которые могут быть использованы в качестве нестабильного основания для выполнения упражнений;
Спортивный гриф и любые другие приспособления для соединения с эластичными и статичными тросами для выполнения упражнений с различным хватом;
Шарнирный маятник и любые другие приспособления, работающие через опорный вертлюг. Позволяют выполнять упражнения на развитье координации, гибкости и выносливости;
Блок-ролик 130 и петля 135 позволяет соединять эластичные тросы со статичными тросами в различных конфигурациях;
Комплект разновесных грузов 138 фиксируется на поворотной перекладине для выполнения силовых упражнений в разных исходных положениях;
Специальные коврики на пол и накладки на стены с метрической разметкой, для получения первичных данных о состоянии опорно-двигательного аппарата и регистрации динамики после пройденного курса тренировок;
Приведенный список является открытым и примерным. Для специалиста в данной области будет очевидна возможность применения и других аксессуаров.
Верхняя консоль 100, передвижная перекладина 102 и нижняя подвижная перекладина 107 имеют специальные (то есть выполненные определенным образом для соответствующих креплений) крепления для фиксации подвесок 131, нестабильных опор, эластичных тросов 125, блок-роликов 130 с тросами 118, свободных грузов.
Верхняя консоль 100 выполняется предпочтительно из стальной тонкостенной трубы. Направляющая 101 и поворотная перекладина 106 предпочтительно выполняются алюминиевыми. Большинство элементов тренажера также выполняются из алюминиевых сплавов для снижения веса при отправке почтовым сервисом. Зоны 124, 103, 123 покрываются антифрикционным износостойким и эластичным покрытием, например, пластизолом. В то же время, возможны и иные приемлемые материалы для выполнения указанных элементов.
Несмотря на то, что в описании в качестве предпочтительного варианта описан вариант именно стенного тренажера - такой вариант не является единственно возможным. Возможны и иные варианты, когда заявленный тренажер, например, объединен единой рамой с другим тренажером подобного или схожего вида. Вместо стенных креплений, возможно использовать крепления, например, к полу и потолку в верхней и нижней части тренажера. Возможны и иные варианты, которые будут очевидны для специалиста на основании уровня техники.
Различные варианты упражнений, которые возможно выполнять с использованием заявленного тренажера, а также иные особенности его использования будут более подробно описаны далее, с приведением примеров.
Использование изобретения
Как уже указывалось выше, с плохой осанкой связаны многочисленные проблемы, начиная с детского возраста и до глубокой старости.
Все движения в плечевом суставе, которые позволяют ориентировать в пространстве верхнюю конечность, совершаются из какого-то исходного положения (осанки), которое служит точкой фиксации. Позиция плеча достигается предварительным смещением пояса верхних конечностей, зависит от положения тела и подвержена индивидуальным вариациям в соответствии с телосложением человека.
В норме, когда человек стоит в надежном исходном положении, лопатка ориентирована под углом наклона 45 град в промежуточной плоскости между сагиттальной и фронтальной плоскостью. Наибольшее значение для функции плечевого сустава имеет подъем руки, происходящий в этой плоскости. Возможная амплитуда подъема руки зависит от условий организации этого движения. Поднятие руки требует координированного сокращения мышц пояса верхних конечностей и лопаточно-плечевых мышц. Нарушение баланса между этими группами мышц искажает движение лопатки и нарушает координацию движения всей руки, ограничивая амплитуду движений.
Например, при поднятии проксимальной части плеча требующей достаточной подвижности лопатки если мышцы, приводящие в движение лопатку, находятся в патологично растянутом состоянии либо в гипертонусе, то при поднятии плеча не происходит взаимного изменения положения плеча и лопатки, что изменяет ориентацию суставной впадины, способствует поднятию головки плечевой кости и сокращению субакромиального пространства. В результате многократно повторяющихся патологичных движений, происходит сдавливание сухожилия надостной мышцы, что вызывает хроническую травму сухожилий и сильные боли.
При попытке самостоятельной коррекции, очень часто возникает ситуация, когда человек не может зафиксировать правильное положение позвоночника и плечевого пояса, что не дает ему возможность выполнить корригирующие (лечебные) движения. Например, при увеличенном грудном кифозе, при попытке выпрямится и поднять прямую руку вверх, движение сопровождается усилением грудопоясничного лордоза и антепульсией грудной клетки. Грудной кифоз при этом движении практически не выпрямляется, соответственно отведение лопатки происходит вдоль плоскости увеличенной кривизны грудного кифоза нарушая взаимоотношение плеча и лопатки. Если попросить человека сделать это же движение оставаясь привычно ссутулившись - он не сможет поднять руку так высоко.
Основание корректора осанки - заявленного тренажера - отдалено на 20 см от стены (или другой преграды, в зависимости от места установки), что позволяет совершать изолированные движения, которые очень сложно выполнить в случае искривлений позвоночника и нарушения мышечного баланса. Например, выполнить ретропульсию плеча, которая достигается в результате сокращения приводящих мышц (средней и нижней порции трапециевидной мышцы) приближающих лопатку к оси позвоночника, в случае увеличенного грудного кифоза и контрактуре мышц сгибателей плечевого сустава в полном объеме очень сложно. Но если человек встанет спиной к корректору осанки - заявленному тренажеру, приведет позвоночник в нейтральное положение, и выполнит упражнения, направленные на разгибание плеча дальше фронтальной плоскости оси плечевого сустава это, позволит привести лопатку к оси позвоночника уменьшит сагаттализацию лопатки и поможет выработать правильный двигательный стереотип движения плеча и лопатки.
С использованием заявленного тренажера можно осуществлять в частности следующие упражнения.
Тракция позвоночника с односторонним увеличением диаметра фораминальных (межпозвонковых) отверстий (Фиг. 14).
Начальное положение - встаем спиной к тренажеру. Левая ступня параллельна стене, а правая перпендикулярна стене. Прижимаем поясничные позвонки и максимально возможное количество грудных позвонков к вертикальной направляющей 101 в области опоры 120. Руки опущены вдоль тела, ладони направлены вперед, пальцы слегка касаются стены. Медленно поднимаем прямые руки через стороны вверх до горизонтального положения, не отрывая пальцы от стены, стараясь опустить ключицы максимально вниз. Сохраняя контакт спины с вертикальной направляющей 101, начинаем наклон позвоночника влево, руки остаются перпендикулярной плоскости к вертикальной оси позвоночника, колени выпрямлены. Продолжая боковой наклон с соблюдением указанных условий, останавливаемся при ощущении выраженного растяжения левой стороны туловища. Опускаем левую руку и тянем ее вниз, слегка касаясь ладонью ноги. Не смещая туловища и головы, растягиваем мышцы правого надплечья и надключичной зоны. Поднимаем правую прямую руку через сторону вверх и тянем ее вдоль вертикальной направляющей 101, увеличивая растяжение правой половины грудной клетки. Сгибаем шейный отдел позвоночника, слегка утапливая подбородок в шею. Плавно поворачиваем голову вправо, не разгибая шейного отдела позвоночника, и смотрим на правую кисть в течении нескольких секунд. Медленно осуществляем все описанные движения в обратной последовательности и возвращаемся в исходное положение.
В отличии ближайшего известного заявителю аналога, заявленный тренажер позволяет выполнять множество уникальных упражнений. Тренажер позволяет дополнительно выполнять симметричные и ассиметричные упражнения для коррекции мышечного дисбаланса при нарушении координации мышц.
Примером таких упражнений является следующее упражнение (Фиг. 18): исходное положение стоя спиной к тренажеру. Голова, грудной отдел позвоночника и таз прижаты к вертикальной направляющей 101 в области опоры 120. Руки разведены в стороны на уровне плеч, ладони направлены вперед. Сохраняя исходное положение туловища, одна рука поднимается вверх, а другая опускается вниз. Когда обе руки окажутся в вертикальной плоскости, медленно тянем руки в разных направлениях, то есть верхнюю тянем условно вверх, в направлении турника 100 и выше, а нижнюю тянем условно вниз, в направлении нижней поворотной планки 106 и ниже, задерживаемся на несколько секунд в максимально вытянутом положении. Позвольте лопатке верхней руки продвинуться вверх и привести в напряжение верхнюю трапециевидную мышцу. Достигнув наивысшей точки, постарайтесь опустить лопатку. При этом верхняя трапециевидная мышца расслабится и основание плеча опустится.
Также заявленный тренажер, в отличие от известного аналога, позволяет производить дозированное вытяжение позвоночника вдоль вертикальной стойки, в сочетании с упражнениями на укрепление глубоких мышц, расположенных близко к суставам.
Примером таких упражнений является следующее упражнение (Фиг. 17): исходное положение стоя спиной к тренажеру. Прижимаем поясничный и грудной отдел позвоночника к вертикальной направляющей 101 в области опоры 120. Ноги на ширине плеч, слегка согнуты в коленях. Не отрывая поясницы от направляющей, беремся руками за петли 136 на верхней консоли 100 (заранее отрегулированные под рост, например, посредством роликов блока 105). Крепко держась за петли 136 медленно приседаем, сохраняя фиксацию позвоночника к направляющей. Продолжая скольжение крестцом вниз по направляющей 101 и прижимая к ней максимальное количество грудных и поясничных позвонков, ощущаем отдаление друг от друга тазового и плечевого поясов. Достигнув комфортного вытяжения, осуществляем несколько глубоких вдохов, максимально втягивая и расслабляя мышцы живота.
В частности, тренажер позволяет выполнять упражнения на восстановление правильной осанки, при которых вырабатывается правильный двигательный стереотип, и поддерживаются естественные изгибы позвоночника.
Примером таких упражнений является следующее упражнение (Фиг. 12): исходное положение стоя спиной к тренажеру. Голова, грудной отдел позвоночника и таз прижаты к вертикальной направляющей 101 в области опоры 120. Руки выпрямлены перед грудью, кисти соединены в замок, ладони плотно прижаты. Прижимаем поясничные позвонки к вертикальной направляющей. Затем медленно поднимаем руки вверх до касания фалангами больших пальцев вертикальной направляющей 101 над головой, вытягиваем руки максимально вверх, ладони плотно прижаты друг к другу, поясница плотно прижата к направляющей. Сохраняя это положение, начинаем медленно приседать, ощущая усиление наклона таза назад и растяжение позвоночника. Присев максимально низко с соблюдением указанных условий, задерживаемся в этом положении на 3-10 сек, осуществляя полное глубокое дыхание.
Также тренажер, в отличие от известных аналогов, позволяет выполнять упражнения, направленные на устранение дисфункции локальных мышц при мышечно-скелетной боли, коактивируя глубокие мышцы стабилизаторы с поверхностными и длинными мышцами.
Также тренажер позволяет:
Сочетать изометрические упражнения в специальных лечебных позах с отягощением постоянного груза либо эластичных тросов в симметричных и ассиметричных направлениях (Фиг. 15 и 16).
Проводить функциональные мышечные тесты для выявления нарушений осанки.
Выполнять упражнения сидя на фитболе с опорой коленями в нижнюю подвижную перекладину 107 в сочетании с эластичными 125 или статичными тросами 118.
Выполнять упражнения лежа на фитболе (спина/живот), используя в качестве опоры для ног регулируемую по высоте нижнюю подвижную перекладину 107.
Выполнять упражнения стоя с опорой спиной и тазом на вертикальную направляющую 101, что позволяет контролировать смещение центра тяжести во фронтальной и сагиттальной плоскости, возвращая телу правильное вертикальное положение. Это создает систему обратной связи между положением тела в пространстве и вестибулярным аппаратом человека, формируя правильный двигательный стереотип.
Выполнять проведение деторсионной гимнастики для коррекции оси позвоночника во всех его отделах. Например, вращение позвонков в сторону, противоположную торсии в зоне сколиотической деформации (Фиг. 13).
Выполнять коррекцию сколиоза с выравниванием наклоненного таза и восстановлением пояснично-тазового равновесия.
Выполнять растягивание укороченных и укрепление растянутых мышц в поясничном и грудном отделах позвоночника.
Проводить упражнения с опорой руками/ногами на нижнюю поворотную перекладину 107 размещенную на разной высоте. Перекладина достаточно отдалена от стены (или иного препятствия), что не мешает движениям головы и конечностей.
Вертикальная направляющая 101 и специальные подвески 132 (в данном случае специальные подвески - это специально изготовленные ремни с кольцами на концах для соединения карабинами, за которые возможно разгрузить позвоночник и другие части тела) позволяют приводить физиологические изгибы позвоночника в положение близкое к норме, и находясь в этом положении совершать легкие тракции позвоночника под силой тяжести тела (Фиг. 17). Растяжка в таком исходном положении равномерно снижает давление в дисках и способствует восстановлению высоты дисков, декомпрессии нервного корешка и снятию отека. Все манипуляции для коррекции осанки относительно вертикальной плоскости не делают ни чего нового и не привычного, они позволяют вернуть позвоночный столб в его нормальное функциональное положение естественным путем, не нарушая те естественные механизмы защиты, которые есть у организма. Упражнения позволяют постепенно устранить те неполадки, которые образовались в процессе развития данного нарушения, щадящим интегративным способом.
Для исправления двигательного стереотипа и формирования правильной осанки предусмотрено выполнение специальных укрепляющих упражнений и разгрузочно-коррекционных поз-движений с изометрическим и динамическим напряжением, для коррекции правильного положения постуры в вертикальном положении, то есть большая часть коррекционных упражнений происходит в сочетании с вертикальной направляющей.
Выполнение упражнений с опорой на вертикальную направляющую 101 позволяет задать правильное положение тела и находясь в этом положении выполнять упражнение в правильных диапазонах, плавно преодолевая патологический паттерн движения.
Сочетание вертикальной направляющей 101 и эластичных тяг 125 позволяет выполнять упражнения в специальных лечебных позах с одновременным вытяжением или преодолением эластического сопротивления в симметричных и ассиметричных направлениях. Основная задача заключается в том, чтобы добиться сбалансированного тонуса между мышцами разных частей тела, изменяющих положение сегментов относительно друг друга и относительно силы тяжести. При натяжении эластичных тяг 125 вдоль туловища, за счет консоли 100 и нижней регулируемой перекладины 107, возможно создавать толкающее или тянущее усилие в плоскости перпендикулярной оси эластичных тяг. Это позволяет задействовать глубокие функциональные линии напряжения левой и правой половины тела, включая в движение мышцы, испытывающие дефицит напряжения.
Сочетание вертикальной направляющей 101 и троса 118, скользящего через блок-ролик 105 и блоки 130, позволяет выполнять спирально-диагональные движения, включая в напряжение мышцы неактивные при выполнении упражнений на тренажерах и повседневной нагрузке. В случае ограничения амплитуды движений в суставе, возможно увеличивать диапазон движения с помощью здоровой конечности.
Наличие нестабильных опор, блок-роликов 130, эластичных тяг 125, специальных подвесок 132, W-образного турника 100, нижней перекладины 106 для облегчения подтягивания и опоры для ног и рук, позволяет выполнять множество упражнений пользующиеся большим спросом в фитнесе и спорте.
Для тренировок с использованием заявленного тренажера предпочтительно использовать фитнес устройства, такие как умные часы, фитнес-браслеты, фитнес-помощники. В другом варианте, в качестве фитнес-помощника может выступать мобильное устройство пользователя, предпочтительно такое как смартфон или планшет, например, Apple iPhone или Samsung Galaxy. В этом случае, на смартфон пользователя устанавливается связанное с тренажером приложение. Далее, пользователь скачивает программу тренировок, разработанную специально для него лечащим врачом, или же выбирает готовую программу общего характера из имеющихся. Пример реализации интерфейса программы приведен на Фиг. 19-23. Благодаря приложению пользователь сможет заниматься по готовой или индивидуальной программе. В программе описана методика правильности выполнения упражнений. В приложении предусмотрен модуль анализа динамики тренировочного процесса с выведением в специальный график.
Промышленная применимость
Промышленная применимость подтверждается большим числом примеров потенциального использования тренажера, а также подробным описанием способов реализации всех деталей и узлов.