Изотонические тренировки — идеальный вариант для самых нетерпеливых. Они экономят время, силы и позволяют в кратчайшие сроки получить впечатляющий результат.
Под напряжением: . Источник: Под напряжением: .
Фото: архив журнала «Ваш досуг».
В теории
На самом деле изотонические тренировки — часть оздоровительной системы «Изотон». Ее создали российские ученые в 1992 г. в Проблемной научно-исследовательской лаборатории Центрального института физкультуры. Главное место в системе занимает изотоническая (статодинамическая) тренировка — упражнения, во время выполнения которых мышцы должны находиться в напряженном состоянии. Это достигается медленным темпом движений, их плавностью и постоянным поддерживанием напряжения. Основные правила программы достаточно просты. Во-первых, в каждом упражнении участвует лишь несколько мышц (можно проработать, например, только пресс или ягодицы). Во-вторых, опасаться, что другие проблемные зоны останутся без внимания, не стоит: комплекс выстроен так, чтобы последовательно проработать все основные мышечные группы. В-третьих, выполнять упражнения в каждом подходе следует без пауз. Отдыхом между ними служит стретчинг. Но, пожалуй, самое важное, что во время тренировки работать нужно до отказа, пока вы не ощутите легкое жжение в мышцах.
На практике
Основных задач, которые помогают решить изотонические тренировки, — две. С одной стороны, вы получите быстрое улучшение самочувствия, увеличение работоспособности, стойкий эффект похудения (причем именно в тех зонах, где это в первую очередь необходимо), настроение станет заметно лучше, да и вообще энергии прибавится. С другой, — это отличный способ поддерживать тело в тонусе, быть всегда подтянутым и стройным, притом что времени, по сравнению с обычными фитнес-программами, уходит не так много. В программе есть элементы йоги, пилатеса и калланетики. Важно следить за дыханием — во время выполнения всего комплекса оно должно быть глубоким, с максимальным использованием диафрагмы, вдох необходимо делать только через нос. Это универсальная тренировка, она подходит для всех и практически не имеет противопоказаний.
То, что изотонические тренировки помогают обрести стройность, — факт. Если в процессе обычной силовой тренировки человек тратит 300-350 ккал, то за час «Изотона» получится израсходовать до 500 ккал и даже чуть более. Это равносильно активному часовому заплыву в бассейне. Чтобы результаты не заставили себя долго ждать, заниматься необходимо 3-4 раза в неделю, и по возможности брать индивидуальные уроки у тренера.
Изометрическое сокращение Изотоническое сокращение
Человеку, занимающемуся различными физическими упражнениями, а тем более, тренирующемуся самостоятельно, полезно знать о том, как происходит сокращение целой мышцы .
Мышцы
способны развивать максимальное усилие
, когда они не сокращены или сокращены в незначительной степени
. При изометрическом сокращении мышца
напрягается, но не укорачивается. То есть, изометрическое сокращение
осуществляется, когда два конца мышцы
удерживаются раздельно на фиксированном расстоянии, и стимуляция вызывает развитие напряжения
в мышце без изменения ее длины. Примером изометрического сокращения
может быть удерживание штанги
.
При изометрическом сокращении почти все мостики между актиновыми и миозиновыми волокнами образуются сразу, так как нет необходимости в образовании новых связей на новых местах, поскольку мышца не укорачивается. Поэтому мышца может развить большее усилие .
При изотоническом сокращении мышца
укорачивается, не теряя напряжения
.
осуществляется, когда один конец мышцы
свободен для движения, и мышца
укорачивается, в это время развивая постоянную силу. Примером изотонического сокращения
может быть подъем штанги
.
Только при очень быстрых движениях усилие
может быть относительно небольшим.
Зависимость мышечного усилия от скорости сокращения мышцы объясняется функционированием отдельного саркомера. При быстром сокращении мышцы перемещаются очень быстро. Это предполагает, что в каждый момент времени должно распадаться определенное количество мостиков между нитями актина и миозина с тем, чтобы они могли возникнуть на новых местах. В результате может развиться относительно слабое усилие .
В действительности большая часть сокращений включает в себя оба элемента
.
Итак, теперь мы имеем представление о том, что такое изометрическое сокращение мышцы , изотоническое сокращение мышцы, а также о сокращении целой мышцы . При изометрическом сокращении мышца напрягается, но не укорачивается. При изометрическом сокращении мышца может развить большее усилие . При изотоническом сокращении мышца укорачивается, не теряя напряжения . Большая часть сокращений включает в себя оба элемента .
Ознакомиться с обзором скелетных мышц очень полезно. Рекомендую! Читайте .
Работа № 9.
Изотоническое сокращение развивается в том случае, если к мышце не прилагается никакой нагрузки. Если появляется нагрузка, мышца должна генерировать большую силу, чтобы передвинуть ее. Латентный период также будет удлинятся, так как он требует больше времени для развития необходимой силы, которая генерируется мышцей. Скорость сокращения зависит от нагрузки, которой мышца противодействует. Максимальная скорость достигается при минимальной нагрузке и наоборот более высокая нагрузка сопровождается замедлением скорости мышечного сокращения.
Выберите клавишу «Эксперимент» на верхней панели экрана, а затем -работу «Изотоническое сокращение». Появившийся экран (рис. 4) сходен с экраном работы «Одиночный стимул». Заметьте, что дополнительные дисплеи «Мышечная длина» (Muscle length ) и «Скорость» (Velosity ) добавлены ниже экрана осциллографа, а мышца с левой стороны экрана теперь свободно свисает на нижнем ее конце. Грузовой ящик под мышцей открыт; внутри его находятся четыре весовых категории, каждая из которых может быть приложена к мышце. Выше грузового ящика находится передвижная платформа, которой вы можете управлять при нажатии кнопок (+ ) или (- ) под обозначением «Высота платформы» (Platform Height ). В этой работе вы прикладываете вес к концу мышцы, чтобы наблюдать изотоническое сокращение.
Ход работы:
1. Потенциал устанавливаем на отметке 8,2, а высоту платформы - на 75 мм.
2. Нажмите на отметку 0,5 г. веса в грузовом ящике и прикрепите груз к свисающему свободному концу мышцы. Вес будет растягивать мышцу, и достигать опоры на платформе.
3. Нажмите кнопку «Стимуляция» (Stimulate ) и наблюдайте за записью. Наблюдайте увеличение силы, с последующим коротким плато, сопровождающимся фазой релаксации. Заметим, что показатель активной силы (Active ) остается тем же самым, как и вес, который прикрепляется к мышце (0,5 г).
Рисунок 12. Оборудование для эксперимента с изотоническим сокращением.
Сколько требуется времени, чтобы мышца генерировала 0,5 г. силы (мсек)?
4. Нажмите кнопку «Стимуляция» снова, наблюдайте за мышцей и экраном внимательно. Затем нажмите кнопку «Регистрировать результат».
В какой точке графика мышца укорачивается?
Вы можете наблюдать по графической записи, что мышца развивает увеличение силы до того, как она достигнет фазы плато. Почему укорочение мышцы не происходит до фазы плато?
5. Уберите вес 0,5 г. и прикрепите вес 1,0 г. к мышце. Оставьте предшествующую графическую запись на экране.
6. Нажмите кнопку «Стимуляция», а затем кнопку «Регистрировать результат».
Требуется ли растяжение для мышцы, чтобы достичь развития силы, необходимого для передвижения веса?
Отличается ли эта графическая запись от записи, сделанной с прикреплением веса 0,5 г. ?
7. Оставляя эти две графические записи из экране, повторите эксперимент с оставшимися весами. Нажимай кнопку «Регистрировать результат», после каждой серии. Зарегистрируйте полученные результаты в своем отчете.
8. После завершения регистрации данных для всех четырех весов, нажмите кнопку «Инструменты» (Tools) на верхней панели экрана и кнопку «Составить чертеж результатов»(Plot data) .
9. Передвигайте голубую квадратную полоску по оси Y до кривой «Скорость» (Velocity ) и по оси X до кривой «Вес» (Weight) .
1) При каком весе скорость сокращения является наибольшей?
2) Что происходит, когда вы прикрепляете вес 2,0 г. к мышце и стимулируете ее?
3) Чем эта запись отличается от других?
4) Какой вид сокращения вы наблюдаете?
10. Закройте окно экрана «Составить чертеж результатов» (Plot data| , нажимая на «X» в верхнем правом углу окна экрана. Если вы еще держите вес, прикрепленный к мышце, удалите его. Нажмите кнопку «Убрать следовые метки» (Clear Tracings), чтобы очистить экран осциллографа.
11. Поместите 0,5 г. веса на мышцу и поднимите платформу до 100 мм.
12. Нажмите кнопку «Стимуляция» и наблюдайте запись мышечного сокращения.
Какой вид записи вы получаете? Какова сила сокращения?
13. Нажмите кнопку «Record data », затем повторите этапы 12-13 для каждого оставшегося веса (не забывайте регистрировать результат после каждой серии со сменой веса). Зафиксируйте полученные результаты в своем отчете
Опишите вашу запись и объясните, что происходит на них?
14. Нажмите кнопку «Clear Tracings ».
15. Поместите вес 1,5 г. на мышцу.
16. Установить платформу на высоту 90 мм.
17. Нажать кнопку «Stimulate» , а затем «Record data ».
18. Повторите этапы 16-18, за исключением самого нижнего положения платформы, высотой 10 мм, пока не достигните 60 мм (то есть устанавливайте платформу на высоту 80, 70, а затем 60 мм).
19. Нажмите кнопку «Tools », а затем «Plot Data ».
20. Внутри окна экрана «Составить чертеж результатов» передвигайте голубую квадратную полоску по оси X до «Длина» (Length ), а по оси Y до «Скорость» (Velocity ).
Какая длина мышцы генерирует наибольшую скорость сокращения?
21. Закрыть окно «Plot Data », нажимая на символы «X» в верхнем правом углу окна экрана.
22. Зарегистрируйте полученные результаты в своем отчете. Нарисуйте кривые одиночного и тетанического сокращения.
АНАЛИЗЫ КРОВИ
Краткий словарь используемых терминов
Hematocrit Determination -Определение гематокрита
Contaminated Disposal Container -Контейнер для загрязнений
Blood sample -Проба крови
Height of column of blood - Высота колонки крови
Height of red blood cell layers - Высота красных клеток крови
Height of white blood cell layers - Высота белых клеток крови
% WBC - Процент белых клеток крови
Рис. 13. Модель оборудования для определения гематокрита
Гематокритный показатель (гематокрит) свидетельствует о соотношении форменных элементов и плазмы крови. Для его выявления кровь центрифугируют в градуированной пробирке. В модельном наборе Вы видите 6 проб крови, в штативе сверху справа – капилляры для забора крови, рядом с пробирками кювета с расплавленным парафином. Слева – центрифуга и мерная линейка.
Алгоритм действий :
1. С помощью мышки берем капилляр и опускаем его кончик в первую пробирку с кровью. Затем переносим кончик капилляра в парафин (это нужно для того, чтобы герметизировать капилляр и не позволить крови вытечь). После этого помещаем капилляр в ячейку центрифуги.
2. Повторите эти шаги со всеми пробами крови.
3. Когда все ячейки центрифуги будут заполнены, установите время ее работы на 5 мин.
4. После прекращения работы центрифуги захватите первый капилляр и поместите его на мерную линейку и нажмите Record data для регистрации данных в таблицу результатов исследования. Уберите капилляр в контейнер для мусора.
5. Повторите это со всеми капиллярами.
6. Запишите данные таблицы в протокольную тетрадь и сделайте вывод.
Работа № 2. ИЗУЧЕНИЕ ОСЕДАНИЯ ЭРИТРОЦИТОВ .
Эритроциты, оставленные без движения, оседают на дно пробирки. Скорость их оседания зависит от количеств клеток и скорости их склеивания (агглютинации) в комочки.
Словарик :
Simple - Проба
Sodium chloride - Хлорид натрия
Blood sample -Проба крови
Высота эритроцитарного столбика - Distance RBCs have setting
Время прошедшее - Time elapsed
Sedimentation rate - Показатель осадка
Рис. 14. Оборудование для исследования СОЭ
Алгоритм действий :
1. Захватите из контейнера пробирки и расставьте и в штатив. Затем в каждую из шести пробирок поместите пробу крови из бутылочек слева вверху и добавьте 3,8% раствор Sodium citrate. Нажмите Mix для перемешивания содержимого.
2. С помощью мышки захватите первую пробирку и вылейте кровь в капилляр в штативе справа. Пустую пробирку выбросьте в контейнер для мусора.
3. Повторите это со всеми пробами крови.
Термин «изотонические» используются с отсылкой на сокращение мышц. Изотоническими упражнениями называются упражнения, в которых постоянная или переменная сила оказывается на мышцы, тем самым вызывая их сокращение или удлинение. Этот принцип используется для увеличения мышечной силы и выносливости. Эта статья поможет разобраться в типах и преимуществах изотонических упражнений.
Традиционно упражнения могут быть разделены на аэробные и анаэробные упражнения. И пока первые включают в себя упражнения низкой интенсивности, такие как ходьба, езда на велосипеде и другие, в которых потребности организма в кислороде могут быть восполнены из воздуха. Анаэробные упражнения включают в себя тренировки высокой интенсивности, кратковременные нагрузки, характерные для тяжелой атлетики. Анаэробные упражнения используется энергия мышц, так как потребность организма в кислороде выше, чем доступное снабжение кислородом. Анаэробные упражнения могут быть дополнительно разделены на изотонические и изометрические упражнения.
Разница между изотоническими и изометрическими упражнениями в том, что первые включают в себя сокращение мышц с движением суставов, в то время как последние включают в себя сокращение мышц без движения суставов. Говоря простыми словами, изотонические тренировки связаны с отягощением, в процессе которого суставы меняют позицию, в то время как изометрические тренировки включают подъем и удержание веса в заданном положении. Таким образом, суставы остаются неподвижными в случае изометрических упражнений.
Девяносто процентов тренировки в тренажерном зале являются изотоническими. Слово «изотонический» происходит от греческих слов «iso» — что означает «равное» и «tonus» — что означает тонус. Таким образом, слово подразумевает равный мышечный тонус. Когда вы сгибаете руки на бицепс – это изотоническое сокращение. Практически все тренировки, кроме обычных движений (сидя, стоя), являются изотоническими.
Изотонические упражнения: Виды
Эти упражнения могут быть дифференцированы на основе мышечных сокращений. Есть два основных типа: концентрические и эксцентрические. Концентрические сокращения, когда напряжение в мышцах настолько велико, что они укорачиваются. Концентрические сокращения применяются во всех видах упражнений. Эксцентрические сокращения, когда приложенная сила выше мышечной силы, что вызывает удлинение последней. И пока эксцентрические сокращения значительно увеличивают мышечную силу, они также могут привести к мышечной боли и травмам. Подъем веса считается концентрическим сокращением, в то время как спуск веса является эксцентрическим сокращением. Приседания, отжимания, скручивание на бицепс и трицепс, выполненные с использованием свободных весов (гантели, штанги), являются примерами таких сокращений.
Изотонические упражнения: Преимущества
- Важным преимуществом таких упражнений становится развитие более сильных, гибких мышц и крепких костей.
- Изотонические упражнения помогают тонизировать все группы мышц.
- Помимо увеличения мышечной массы и прочности костей, они также улучшают обмен веществ в организме.
- Эти упражнения также помогают контролировать вес тела.
- В долгосрочной перспективе эти упражнения помогают достичь хорошо тонизированного тела.
- Эти упражнения обеспечивают нагрузку на мышцы выше, чем они привыкли. Эти сокращения мышц приводят к росту количества белков в каждой клетке мышц.
- Изотонические упражнения эффективны для людей, которые хотят набрать вес.
- Эти упражнения также чрезвычайно полезны для людей, пострадавших от артрита.
- Эти упражнения являются важной частью физиотерапии и реабилитации.
- Они помогают улучшить координацию и мобилизацию суставов.
Если вы страдаете от каких-либо проблем здоровья, необходимо начинать курс изотонических упражнений только под руководством . Полноценная разминка необходима перед тренировками, чтобы избежать мышечных спазмов. Тренируйтесь в соответствии с вашими возможностями, а также избегайте напряженных тренировок. Правильная растяжка и охлаждающие упражнения также помогают сократить спазмы в мышцах. Наряду с этими упражнениями, необходим и полноценный отдых. Если вы выполняете изотонические упражнения, также как и любой другой тип упражнений, вы должны помнить, что тренировки должны проходить правильно и регулярно. Это поможет вам оставаться в форме, как физически, так и психологически.
Эффективность двигателя или автомашины рассчитывают как процент потребляемой энергии, которая превращается в работу вместо тепла. В мышцах количество энергии, способной превращаться в работу, даже при наилучших условиях составляет менее 25% всей энергии, доставляемой к мышце (химической энергии питательных веществ), а остальная энергия превращается в тепло. Причина этой низкой эффективности связана с тем, что примерно половина энергии питательных веществ теряется во время образования АТФ, и только 40-45% энергии самой АТФ может позднее превратиться в работу.
Максимальная эффективность реализуется лишь при условии сокращения мышцы с умеренной скоростью. При медленном сокращении мышцы или без какого-либо ее укорочения во время сокращения освобождается небольшое количество поддерживающего тепла, хотя работа практически не выполняется, что снижает эффективность преобразования до нуля. Напротив, если сокращение слишком быстрое, большая доля энергии используется на преодоление вязкого трения внутри самой мышцы, и это также снижает эффективность сокращения. Обычно максимальная эффективность развивается, когда скорость сокращения составляет около 30%.
Многие особенности сокращения мышцы можно продемонстрировать на примере одиночных мышечных сокращений. Такие сокращения вызывают с помощью одиночного электрического возбуждения, иннервирующего мышцу нерва, или короткого электрического раздражения самой мышцы, что ведет к развитию одиночного сокращения, продолжающегося долю секунды.
Изометрическое и изотоническое сокращение . Мышечное сокращение называют изометрическим, если мышца не укорачивается во время сокращения, и изотоническим - если мышца укорачивается, но ее напряжение на протяжении всего сокращения остается постоянным.
В изометрической системе мышца сокращается без уменьшения своей длины, а в изотонической системе мышца укорачивается против фиксированной нагрузки: мышца поднимает чашу весов с разновесом. Изометрическая система строго регистрирует изменения силы самого мышечного сокращения, а параметры изотонического сокращения зависят от нагрузки, против которой мышца сокращается, а также от инерции нагрузки. В связи с этим при сравнении функциональных особенностей различных типов мышц чаще всего используют изометрическую систему.
Особенности одиночных изометрических сокращений , зарегистрированных от разных мышц. В теле человека имеются много мышц разного размера - от очень маленькой стременной мышцы в среднем ухе, длиной в несколько миллиметров и диаметром около 1 мм, до очень большой четырехглавой мышцы, в 500000 раз крупнее стременной. При этом диаметр волокон может быть маленьким (10 мкм) или большим (80 мкм). Наконец, энергетика мышечных сокращений значительно варьирует от одной мышцы к другой. Поэтому не удивительно, что механические характеристики сокращений разных мышц различаются.
На рисунке показаны кривые регистрации изометрических сокращений трех типов скелетных мышц: глазной мышцы (длительность изометрического сокращения менее 1/40 сек), икроножной мышцы (длительность сокращения около 1/15 сек) и камбаловиднй мышцы (длительность сокращения примерно 1/3 сек). Интересно, что эти длительности сокращений приспособлены к функциям соответствующих мышц. Движения глаз должны быть чрезвычайно быстрыми, чтобы поддерживать фиксацию глаз на объекте для обеспечения ясного видения. Икроножная мышца должна сокращаться умеренно быстро, чтобы обеспечить скорость движения нижней конечности, достаточную для бега или прыжков. А камбаловидная мышца имеет дело в основном с медленными сокращениями для непрерывной длительной поддержки тела против силы тяжести.
Быстрые и медленные мышечные волокна . Как обсуждается в предыдущих статьях, посвященных спортивной физиологии, каждая мышца тела состоит из совокупности так называемых быстрых и медленных мышечных волокон, а также других волокон с переходными свойствами. В состав быстрореагирующих мышц входят в основном быстрые волокна и лишь небольшое число медленных. И наоборот, медленнореагирующие мышцы составлены главным образом из медленных волокон. Различия между этими двумя типами волокон следующие.
Быстрые волокна : (1) крупные волокна, обеспечивающие большую силу сокращения; (2) имеют хорошо развитый саркоплазматический ретикулум для быстрого выделения ионов кальция, инициирующих сокращение; (3) содержат большое количество гликолитических ферментов для быстрого освобождения энергии путем гликолиза; (4) имеют сравнительно бедное кровоснабжение, поскольку окислительный метаболизм имеет второстепенное значение; (5) содержат немного митохондрий также в связи со второстепенностью окислительного метаболизма.
Медленные волокна : (1) более мелкие волокна; (2) иннервируются также более мелкими нервными волокнами; (3) имеют хорошо развитую систему кровеносных сосудов и капилляров для доставки большого количества кислорода; (4) содержат значительно больше митохондрий для обеспечения высоких уровней окислительного метаболизма; (5) содержат большое количество миоглобина - железосодержащего белка, подобного гемоглобину эритроцитов. Миоглобин связывается с кислородом и хранит его до момента, когда в нем возникнет потребность (это также значительно увеличивает скорость транспорта кислорода в митохондрии). Миоглобин придает медленным волокнам красноватый вид, поэтому их называют красными волокнами, а из-за дефицита красного миоглобина в быстрых волокнах их называют белыми волокнами.
