Известно [1,2,3], что распределение нагрузки на отдельные звенья опорно-двигательного аппарата гребца-академиста не вполне соответствует анатомическому строению тела человека, а именно:

- при статическом нагружении сила, которую гребец прикладывает к веслам (см. рис.1), равна силе, с которой он отталкивается ногами от подножки, несмотря на то, что поперечное сечение мышц-сгибателей рук (как и развиваемое ими усилие) намного меньше результирующей силы мышц-разгибателей ног - поэтому на протяжении примерно 1/3 хода рукояток весел руки гребца просто вытянуты и в этот период выполняют только функцию промежуточного звена, передающего силу разгибания мышц ног на весла, что приводит к увеличению времени выполнения гребка;

- мышцы рук испытывают в этот период только статические нагрузки;

- в поясничном отделе позвоночника возникает очень большое давление на межпозвоночные диски. Эта сила достигает 900 и более кг, т.к. в данном случае позвоночник является рычагом первого рода. Одно его плечо - длина позвоночника, а другое - расстояние от центра межпозвонкового сустава до линии действия результирующей силы упругой деформации межпозвоночного диска. Отношение плеч достигает 1/9, 1/10;

- чтобы равномерно распределить нагрузку по всей площади межпозвоночного диска, и тем самым уменьшить риск спортивного травматизма, желательно чтобы поверхности противолежащих позвонков были параллельны. Следовательно, при выполнении махового движения туловищем, для гребца предпочтительней осуществлять его с прямой спиной (стиль Карла Адама), за счет изменения угла между туловищем и бедром;

- таким образом, позвоночник гребца удерживается в заданном положении мышцами спины, которые испытывают в основном только статические нагрузки. Сам позвоночник (5поясничных и 12 грудных позвонков) при этом выполняет функцию промежуточного звена передающего усилия мышц-разгибателей ног на весла;

- в общем, энергобалансе работа, совершенная испытывающими статические нагрузки мышцами приводит к увеличению общего закисления организма, увеличению кислородного долга и снижению мощности внешней механической работы гребца.

Следствием вышесказанного является очень низкий показатель максимальной мощности, развиваемой гребцами. Например, максимальная мощность, развиваемая велосипедистами на 73 процента больше этого показателя у гребцов (см. рис.2) [4], хотя у гребцов задействовано в работе значительно больше групп мышц.

В процессе поиска путей устранения отрицательных факторов ограничивающих мощность гребли, мы нашли новые технические решения, которые позволили спроектировать:

- академическую лодку с новой конструкцией гребного отсека;

- несколько видов тренажеров - как гребных, так и общеукрепляющих, позволяющих задействовать в работе практически все группы мышц человека в одном циклически повторяющемся движении, при гармоничном распределении нагрузки на все биомеханические звенья его опорно-двигательного аппарата.

Эти технические решения теоретически позволяют рассчитывать на увеличение максимальной мощности гребли до 85 процентов, при работе за счет алактатного криотин-фосфатного источников энергообразования, а при работе в аэробном режиме в пределах 10 процентов.

Рассмотрим это на примере академической лодки с новой конструкцией гребного отсека (см. рис. 3,4) с неподвижной банкой и подвижной подножкой. Сразу оговоримся, что международной федерацией гребли (ФИСА) запрещены любые изменения конструкции лодки, чтобы было обеспечено равенство условий выступающим на соревнованиях спортсменам. Поэтому предлагаемая конструкция пока должна рассматриваться только как тренировочное средство, снижающее риск травмирования позвоночника.

В процессе эволюции подвижное сиденье (банка) в академической лодке приобрела сферическую поверхность и фактически стала частью условных шарниров с практически неподвижными центрами вращения, образованных поверхностью банки, мягкими тканями ягодиц и тазовыми костями. Поэтому, установив на лодке качающуюся спинку сиденья так, чтобы ось ее поворота пересекала центры условных шарниров, можно выполнять совместный наклон спинки сиденья и туловища гребца без взаимного проскальзывания.

Т.к. перемещение подвижной подножки кинематически связано с наклоном спинки сиденья и поворотом весел в вертлюгах, то появилась возможность передавать на весла усилия сокращения мышц ног без помощи рук.

При выполнении махового движения туловищем (с прямой спиной), гребец, упираясь спиной в поясничный упор, расположенный на верхнем уровне тазовых костей, отклоняет спинку сиденья назад. От поясничного упора силовой поток, минуя позвоночник, идет по спинке сиденья к привязным ремням и от них к плечевым суставам, что позволяет передавать усилия сокращения мышц рук на весла, не нагружая чрезмерно позвоночник. Это позволяет одновременно и противонаправленно сгибать-разгибать руки и ноги, уменьшая тем самым время выполнения гребка, при фиксированной его длине и при гармоничном распределении нагрузки на мышцы рук и ног.

При подготовке к гребку спортсмен отталкивает от себя рукоятки весел и подтягивает ногами подножку к себе. Работа, совершенная при этих движениях преобразуется в энергию накопленную рекуператором, которая дополнительно используется во время гребка. Т.о. здесь впервые появилась возможность:

- задействовать мышцы-антагонисты для перемещения лодки;

- снять статические нагрузки с мышц рук;

- снять нагрузку с позвоночника и снизить нагрузку на мышцы спины;

- гармонизировать распределение усилий по всем звеньям биомеханической цепи;

- увеличить частоту (темп) гребли;

- значительно снизить вредное воздействие инерционных сил на равномерность хода лодки, благодаря взаимогашению инерционных им пульсов встречного движения сегментов тела.

Также здесь представлены (см. рис.5,6,7) некоторые из разработанных нами тренажеров, на все эти конструкции поданы заявки на получение патентов на изобретение. Два патента уже получены. Сейчас идет работа по подготовке к изготовлению опытных образцов.

4. Журнал "В мире науки" Nо 2, 1987, С.45-52.

При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!

Луговой, С.И. Новые технические решения проблем повышения мощности гребли и способ их реализации в лодке и на тренажерах / Луговой С.И., Ткачук А.П. // Материалы совмест. науч.-практ. конф. РГАФК, МГАФК и ВНИИФК. - М., 2001. - С. 56-61.