Эллиптический тренажер: принцип работы, виды и преимущества

Введение

Стационарный тренажер

Эллиптический тренажер или кросс-тренажер – это стационарный тренажер, используемый для имитации подъема по лестнице, ходьбы или бега, не создавая чрезмерной нагрузки на суставы и, следовательно, снижая риск ударных травм. Благодаря этому люди с определенными травмами могут использовать эллиптический тренажер для поддержания физической формы, поскольку воздействие на них минимально. Эллиптические тренажеры обеспечивают кардиотренировку с минимальной ударной нагрузкой, интенсивность которой может варьироваться от легкой до высокой в зависимости от скорости движения и уровня сопротивления, выбранного пользователем. Эллиптические тренажеры впервые появились на рынке в 1990-х годах и были изобретены компанией Precor. Большинство эллиптических тренажеров задействуют как верхнюю, так и нижнюю части тела пользователя (хотя некоторые модели не оснащены подвижными рукоятками). Несмотря на то, что эллиптические тренажеры считаются тренажерами с минимальной ударной нагрузкой, они являются примером упражнений с нагрузкой на опорно-двигательный аппарат. Они могут питаться от движения, создаваемого пользователем, или требовать подключения к электросети для регулировки движения и/или питания электронных консолей и систем сопротивления.

История

Эллиптические тренажеры используют систему рычагов, известную в кинематике как четырехшатунный механизм. Педали крепятся к плавающему рычагу, называемому соединительным звеном (или куплером). Первая опубликованная работа, посвященная генерации эллиптической траектории, была представлена в 1988 году исследователями из Университета Пердью, в которой показано, что траектория точки на плавающем рычаге приблизительно соответствует эллипсу. В 1995 году компания Precor представила Elliptical Fitness Crosstrainer (EFX) – первый тренажер, позволяющий стопе перекатываться от пятки к носку, как при беге. Его запатентованный механизм объединяет задний маховик с передней педалью, создавая плавное эллиптическое движение. Это обеспечивает комфорт для ног и снижает онемение, которое может возникать при использовании других стационарных кардиотренажеров. Данный подход классифицируется как "с низкой ударной нагрузкой", поскольку пятки пользователя постоянно находятся в контакте с педалями, что снижает напряжение мышц и сухожилий.

Типы

Существует три типа эллиптических тренажеров, классифицируемых по расположению двигателя или "привода". Самая старая конструкция – эллиптический тренажер с "задним приводом", эллиптический тренажер второго поколения – с "передним приводом", а самая современная конструкция – с "центральным приводом". На некоторых моделях можно регулировать наклон наклонных роликовых рамп под педальными рычагами, чтобы создавать различные траектории движения педалей. Регулируемая рампа, будь то автоматическая или ручная, изменяет угол эллиптической траектории, что может влиять на работу тазобедренных суставов, а также изменять длину шага. Это позволяет пользователю варьировать тренировку, воздействуя на различные мышцы нижней части тела. Эллиптические тренировки известны своей способностью задействовать все тело, помимо нижней части. В основном они направлены на ягодичные мышцы, подколенные сухожилия и икры, но в зависимости от тренировки могут также задействовать мышцы кора, трицепсы, бицепсы и плечи. Некоторые эллиптические тренажеры даже позволяют пользователям использовать предустановленные программы для автоматического изменения наклона, сопротивления и длины шага в течение тренировки. Кроме того, некоторые тренажеры можно использовать как в прямом, так и в обратном направлении. Эллиптические тренажеры в основном приводятся в движение ногами пользователя, и большинство из них имеют комбинированную конструкцию с рычагами для рук, прикрепленными к каждой педали, чтобы обеспечить нагрузку на руки и служить дополнительным источником энергии. Пользователь берется за ручки ниже уровня плеч и толкает и тянет руки, одновременно переставляя ноги вперед и назад по эллиптическим траекториям. Таким образом, колебательные движения ручек зависят от и координируются с движениями педалей. Некоторые плохо спроектированные тренажеры слишком сильно зависят от силы ног пользователя, что приводит к чрезмерной скорости движения ручек из-за механических передаточных чисел, которые не обеспечивают достаточного механического преимущества рычагам. В результате пользователю может казаться, что его руки просто "плывут", а не участвуют в значительной части работы. Более качественные модели эллиптических тренажеров предлагают более сбалансированную или даже гармоничную комбинацию упражнений для рук и ног в полезных и правильных пропорциях. Некоторые производители выпускают прочные коммерческие модели, рассчитанные на интенсивное использование в фитнес-клубах, по цене, превышающей 4000 долларов. Недорогие модели для домашнего использования доступны по цене от 200 долларов. Более дорогие эллиптические тренажеры, особенно коммерческие, как правило, предлагают больше функций, таких как расширенные программы и лучшие возможности настройки.

There are three types of elliptical trainers, categorized by the location of the motor or "drive." The oldest elliptical design is the "rear drive" type, the second generation elliptical design is the "front drive" type, and the most recent elliptical design is the "center drive" type. On some models, the incline of sloping roller ramps beneath the pedal links can be adjusted to produce varying pedal motion paths. An adjustable ramp, whether automatic or manual, alters the angle of the elliptical path which can vary hip actuation as well as vary the stride length. This can allow a user to alter their workout to target various lower body muscles. In addition to the lower body, elliptical workouts are known to target the whole body. While mostly targeting the glutes, hamstrings and calves, ellipticals can also target the core, triceps, biceps and shoulders depending on the workout. Some elliptical trainers even enable exercisers to use preset programs to automatically vary incline, resistance, and stride length over the course of a workout. In addition, some elliptical trainers can be driven in either a forward or a reverse direction. Elliptical trainers are primarily driven by the user's legs, and most are combination designs having handle levers attached to each pedal link to enable some burden on the arms and to provide a secondary source of driving power. The user grips the handles below shoulder height and pushes and pulls the arms while shuffling the feet back and forth within elliptically shaped paths. Thus the oscillating handle motions are dependent on – and coordinated with – the constrained pedal motions. Some poorly designed machines are too dependent on the user's leg power, producing excessive handle speeds due to mechanical ratios that do not provide enough mechanical advantage to the handle levers. Consequently, such machines might feel to the user as if their arms are simply "going along for the ride" rather than performing a meaningful portion of the work. Better models of elliptical trainers offer a more balanced – or even harmonious – combination of arm and leg exercise in useful, proper ratios. Some manufacturers produce durable commercial models made to withstand frequent use in a fitness club environment, at prices that can be in excess of $4,000. Inexpensive models are available for home use at prices starting around $200. More expensive elliptical trainers – especially commercial machines – are more likely to offer more features such as extensive programs and better adjustment options.

Преимущества

Тренировка на эллиптическом тренажере сопоставима с тренировкой на беговой дорожке по степени нагрузки на мышцы ног и сердечно-сосудистую систему. Эллиптические тренажеры обеспечивают промежуточный диапазон движений ног между стационарными велосипедами и беговыми дорожками. В исследовании 2010 года 9 мужчин и 9 женщин выполняли упражнения с одинаковым показателем RPE на беговой дорожке и эллиптическом тренажере, и было обнаружено, что расход энергии и потребление кислорода были одинаковыми при использовании обоих видов оборудования. Томас Алтена, профессор физиологии питания и физических упражнений в Университете Миссури, измерил запасы кислорода, накопление молочной кислоты, частоту сердечных сокращений и субъективную оценку нагрузки, чтобы сравнить беговые дорожки и эллиптические тренажеры, и пришел к выводу, что "физиологические реакции, связанные с занятиями на эллиптическом тренажере, были почти идентичны реакциям при тренировке на беговой дорожке". Поскольку пользователи не отрывают ноги от педалей, в отличие от других фитнес-тренажеров, таких как беговые дорожки, отсутствует шум от ударов стоп. Исследование, проведенное Университетом Айдахо в 2002 году, показало, что изменение длины шага на эллиптическом тренажере может задействовать более широкий спектр мышечных групп. Также было показано, что с увеличением длины шага сжигается больше калорий без увеличения субъективной оценки нагрузки. Результаты этого исследования подтверждают заявления, касающиеся функции изменяемой длины шага на некоторых современных эллиптических тренажерах.

Распространенное использование

Хотя процедуры различаются в зависимости от модели, в большинстве случаев пользователь принимает удобную позу стоя, сохраняя позвоночник в нейтральном положении (с прямой спиной). Пользователь выравнивает колени, бедра и лодыжки, а также обеспечивает равномерное распределение веса между пятками и передней частью стопы. Пользователь берется за поручни плавным, контролируемым движением, выполняя шаги вперед или назад, в полном, естественном диапазоне движений, плавно и непрерывно.