ТРЕНАЖЕРЫ

ТРЕНАЖЁРЫ — учебно-тренировочные устройства или приспособления, используемые для развития двигательных навыков, выработки и совершенствования техники управления машиной (механизмом), восстановления и совершенствования функций опорно-двигательного аппарата человека.

По своему назначению Тренажёры подразделяют на физкультурно-оздоровительные, спортивные, лечебные и производственно-технические.

Физкультурно-оздоровительные Тренажёры используют для обеспечения и поддержания хорошего состояния здоровья, профилактики заболеваний, а также (по показаниям) для ускорения реабилитации больных, перенесших различные заболевания и травмы. Физкультурно-оздоровительные Т. получили особенно широкое распространение в связи с особенностями совр. условий труда и быта, сопровождающихся снижением двигательной активности, а также массовым использованием средств физической культуры в профилактике различных заболеваний. Они применяются на ряде производств, в домашних условиях, в комнатах здоровья, организуемых по месту жительства. С помощью Т. рабочие и служащие могут во время обеденного перерыва или после работы снимать нервное напряжение, усталость, тренировать мышцы, не участвующие в производственном процессе. Упражнения на оздоровительных Т. показаны также в профилактических и леч. целях при ишемической болезни сердца, гипертонической болезни, вегето-сосудистой дистонии, хрон. неспецифических заболеваниях легких и др.

Среди физкультурно-оздоровительных различают Т., обеспечивающие выполнение упражнений без контроля интенсивности нагрузки, и Т., оборудованные средствами контроля и управления. К первой группе Т., позволяющих отрабатывать отдельные элементы движений, относятся перекладины, лесенки, стенки, на к-рых нагрузка создается за счет веса тела занимающегося. Отечественная промышленность серийно выпускает следующие тренажеры этой группы: тренажер «Педаль», нагрузка на к-ром создается путем опускания педалей; третбан «Колибри», представляющий собой напольную раму с меняющимся углом наклона, внутри к-рой на поперечных прутьях расположены вращающиеся колесики,— по ним «бежит» занимающийся (при изменении угла наклона рамы, имитирующем бег в гору, нагрузка на «бегущего» повышается); гребной тренажер «Универсал-2» с подвижным сидением, позволяющий задавать нагрузку на каждое весло от 1 до 70 кг; тренажер-стенка «Здоровье», состоящий из шведской стенки и скамейки с подвижным сидением, на к-ром с помощью пружинных эспандеров и талей можно выполнять до 80 различных упражнений; велотренажер «Салют» с максимально задаваемой нагрузкой мощностью 500 вт, оснащенный также пружинными эспандерами для тренировки мышц плечевого пояса.

Ко второй группе физкультурно-оздоровительных Т. относятся серийно выпускаемый промышленностью велотренажер «Здоровье» и разработанный Киевским НИИ медицинских проблем физической культуры велоэргометр ВЭ—02, позволяющие дозировать и плавно менять в широком диапазоне нагрузку на организм при вращении педалей. Велотренажер «Здоровье» представляет собой трубчатую раму с рулем, регулируемым по высоте и углу наклона, седлом, нагрузочным устройством, приводной цепью, индикаторами движения и нагрузки, а также таймером. Физкультурно-оздоровительные Т. используются и в процессе спортивных тренировок.

Периодичность занятий на физкультурно-оздоровительных Т. составляет 3—4 раза в неделю, длительность одного занятия для приступающих к ним 25—30 мин., для занимающихся нерегулярно — 15—20 мин., для длительно занимающихся — 10—15 мин.

Спортивные Т. служат повышению скоростно-силовых качеств, выносливости, совершенствованию функции опорно-двигательного аппарата с целью освоения техники движений, достижения высоких спортивных результатов. Спортивные Т. подразделяют на Т. для обучения и совершенствования техники движений, Т. для общей и специальной физической подготовки, Т. для повышения тактической и теоретической подготовки, Т. для совершенствования психологической подготовки спортсмена. Использование Т. в процессе тренировок спортсменов открывает широкие возможности варьирования всех режимов работы мышц и величин преодолеваемых нагрузок, избирательного воздействия на отдельные мышцы или группы мышц. В методике использования спортивных Т. необходимо установить, на каком этапе тренировки их следует применять, какие упражнения и в каком количестве использовать, какова должна быть величина общей нагрузки. При правильной методике применения роль Т. повышается с ростом мастерства спортсмена.

Особенно перспективна для спортивных тренировок и оздоровительных занятий организация специализированных тренажерных комплексов и залов. Во Всесоюзном НИИ физической культуры создан спортивный тренировочно-исследовательский комплекс, включающий ряд Т. разного целевого назначения, информация с к-рых поступает в информационно-вычислительный центр. Тренер и спортсмен получают возможность в ходе тренировки и даже при выполнении одного упражнения целенаправленно корректировать тренировочный урок.

Систематическое использование Т. в оздоровительных п спортивных целях обеспечивает хорошее самочувствие, более быстрое достижение спортивной формы (см. Тренировка) и существенное повышение функциональных резервов организма. У практически здоровых людей старше 40 лет применение для физической тренировки комплекса «Здоровье», велотренажера и гребного Т. в течение 8 нед. (продолжительность каждого занятия около 30 мин.) увеличивает максимальное потребление кислорода на 15—30% по сравнению с исходными величинами, улучшает коронарное кровообращение, снижает уровень холестерина и триглицеридов в крови, а также вес (массу) тела.

У практически здоровых людей работа на Т. требует оптимальной регламентации с учетом уровня физической подготовленности, возраста и пола. При наличии на Т. устройств, позволяющих учитывать нагрузку, величина тренировочного напряжения у мужчин может быть рассчитана по формулам:

P = 25 / (0,2 + 0,5(A/M)) (для впервые приступающих к занятиям) ,

P = 35 / (0,2 + 0,5(A/M)) (для занимающихся нерегулярно),

P = 60 / (0,2 + 0,5(A/M)) (для регулярно занимающихся физическими упражнениями на выносливость),

где Р — мощность нагрузки в вт, А — возраст в годах, М — вес (масса) тела в кг. У женщин величина тренировочных нагрузок составляет 75—80% от величин, рекомендованных для мужчин. Если вес тела превышает норму на 10—30%, мощность нагрузки в вт умножают на 0,9, на 30—50% — на 0,75, более 50% — на 0,6.

На Т., не имеющих устройств для контроля за нагрузкой, дозирование ее производят по изменению частоты сердечных сокращений (ЧСС) во время занятий на Т. Для впервые приступающих к занятиям ЧСС во время тренировки не должна превышать величин, рассчитываемых следующим образом: для мужчин 155 минус возраст, для женщин 160 минус возраст; для нерегулярно занимающихся мужчин — 165 .минус возраст, женщин — 170 минус возраст; для регулярно занимающихся мужчин — 180 минус возраст, женщин — 185 минус возраст. Достижение хорошего физического состояния при указанных способах регламентации нагрузок наблюдается у людей с исходно плохой физической подготовкой через 32—40 нед., с исходно умеренной физической подготовкой — через 16 — 24 нед. У физически хорошо подготовленных людей наращивание нагрузки должно осуществляться за счет увеличения ее продолжительности, но не интенсивности.

Лечебные Т. применяют при восстановительном лечении, когда необходимы контролируемые по продолжительности и интенсивности локальные воздействия для развития подвижности в суставах конечностей и увеличения силы мышц (см. Механотерапия). Их использование значительно ускоряет процесс восстановления нарушенной двигательной функции.

В практике восстановительного лечения используют три вида тренажеров: Т. маятникового типа, основанные на принципе балансировки маятника; Т., в основе конструкции к-рых лежит принцип блока и тяги груза; Т., в к-рых используется принцип рычага в сочетании с возникающей при движении инерцией. Показаниями к применению Т. первого вида служит наличие контрактуры, второго вида — снижение мышечной силы и ограничение движения в суставах, третьего вида — облегчение активных движений и восстановление подвижности в суставах. Хорошие результаты в восстановительном лечении дает применение Т. в комплексе с упражнениями леч. гимнастики (см. Лечебная физкультура).

Физкультурно - оздоровительные, спортивные, а также лечебные Т. для детей отличаются меньшими размерами, стилизацией внешнего оформления, возможностью использовать в процессе занятий элементы игры.

Производственно-технические Т. применяют в практике производственного обучения рабочих разных специальностей, водителей транспорта, диспетчеров, при подготовке летчиков, космонавтов, в процессе боевой подготовки личного состава Вооруженных Сил и др.

Тренажеры в авиации и космонавтике предназначены для отработки навыков управления летательным аппаратом или его отдельными системами, ознакомления с различными факторами полета и выработки устойчивости к ним.

Авиационные и космические Т. воспроизводят статические и динамические характеристики летательных аппаратов, нек-рые физические факторы полета (шумы, перегрузки, вибрации, высоту и др.), а также работу двигателей, органов управления, отказы техники и др. По объему моделирования и содержанию отрабатываемых на них задач Т. подразделяются на специализированные и комплексные.

Специализированные Т. позволяют отрабатывать отдельные задачи управления летательным аппаратом и его системами. Они имитируют, напр., взлет и посадку самолета, работу бортового радионавигационного комплекса, двигателей и др. Специализированные космические Т. дают возможность проводить подготовку экипажей по управлению кораблем на этапах причаливания и стыковки, ориентации, спуска с орбиты и др.

Комплексные Т. служат для отработки выполнения всех элементов полетного задания или программы космического полета. На комплексных авиационных Т. моделируется в полном объеме динамика полета летательного аппарата, движение по земле (руление, разбег, пробег), работа авиационного двигателя в разных условиях, навигационного комплекса и др. Особо важное значение имеют Т. при подготовке пилотов к ночным полетам и полетам в сложных метеорол. условиях.

Комплексный космический Т. представляет собой макет космического корабля или орбитальной станции. Работа экипажа по выполнению операций, связанных с управлением объектом, контролем за состоянием бортовых систем, ведением радиопереговоров и др. строится с учетом заданной программы полета. Комплексный Т. имитирует и видимое с космического корабля звездное небо, солнце, поверхность Земли, телевизионное изображение объекта стыковки.

Комплексные и специализированные Т. способствуют выработке у летчиков и космонавтов психол. готовности к полету и необходимых профессиональных психофизиологических навыков: восприятия и быстрой оценки показаний пилотажно-навигационных приборов, распределения и переключения внимания, четкого выполнения действий по управлению летательным аппаратом и др.

Т. различных типов применяют также для физической тренировки летчиков и космонавтов в процессе их подготовки к полету. Возникающие в полете перегрузки имитируют с помощью центрифуг (см. сурдокамерах (см.).

Для физической тренировки космонавтов в длительных полетах на борту орбитальных станций и космических кораблей устанавливают специальный тренировочный комплекс — бегущую дорожку, велоэргометр и др.

Для эффективного использования авиационных и космических Т. необходим объективный контроль за процессом и результатами тренировок. Показатели качества деятельности на Т. не являются достаточным критерием уровня тренированности оператора, т. к. они могут быть достигнуты ценой различного напряжения функциональных систем организма. Хорошее качество деятельности, достигнутое на пределе возможностей организма, не обеспечивает высокую профессиональную надежность. Поэтому уровень тренированности оператора должен определяться не только качеством его работы на Т., но и психофизиол. показателями, характеризующими напряжение функциональных систем организма во время тренировок: частотой пульса, частотой и минутным объемом дыхания, скоростью ответных реакций и др. Важно определять также резервы внимания оператора, что достигается включением в программу тренировок дополнительных сигналов, требующих от оператора ответных реакций на фоне выполнения основного задания.

Динамика психофизиол. показателей при выполнении одинаковых заданий на Т. и летательном аппарате идентична, хотя значение психофизиол. показателей в реальном полете значительно выше. В начальном периоде тренировок психофизиол. показатели обычно высокие и нестабильные. По мере выработки и закрепления необходимых навыков они снижаются до индивидуального уровня и стабилизируются. Недостатком использования авиационных и космических Т. является то, что они не создают адекватного эмоционального фона, не вызывают у тренируемых достаточного чувства ответственности за исход испытания, как это имеет место в реальном полете.

Отдельные виды Т. используют также при обследовании летчиков и космонавтов с целью врачебно-лет-ной экспертизы (см. Врачебно-летная комиссия). На центрифуге исследуют переносимость центростремительных ускорений, в барокамере — устойчивость к гипоксии и перепадам атмосферного давления. На велоэргометре с помощью дозированных физических нагрузок изучают функциональные возможности сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Такие исследования одновременно служат специфическими пробами для выявления скрытых заболеваний и состояний, снижающих устойчивость организма к факторам полета.

Библиогр.:

Авиационные тренажеры, пер. с англ., под ред. Ю. И. Кириленко, М., 1959;

Алабин В. Г. и Скрипко А. Д. Тренажеры и тренировочные устройства в физической культуре и спорте, Минск, 1979; Боднер В. А., Закиров Р. А. и Смирнова И. И. Авиационные тренажеры, М., 1978, библиогр.; Гладышев А. А. Многокомплектные гимнастические снаряды, М., 1973; Горанько М. И. Оборудование гимнастических залов техническими средствами, Алма-Ата, 1976; Минасян Г. А. Аппаратура по лечебной гимнастике, Ереван, 1966; Накутный И. Д. Технические средства в спорте, Киев, 1977; Шелюженко А. А. и др. Использование тренажеров в оздоровительных целях, Киев, 1984.

А. А. Шелюженко, Д. Н. Денискин, С. А. Душанин, Е. А. Пирогова, Л. Я. Иващенко; H. М. Рудный (ав. мед.).