Начало движения на механике: Необходимые действия при начале движения на автомобиле

Содержание

Необходимые действия при начале движения на автомобиле

Записаться на занятия

Описание всех необходимых действий при начале движения на автомобиле. С чего начать, в какой последовательности и что необходимо делать. Этот набор действий надо помнить наизусть.

Часто у новичков возникает вопрос — какие действия и в какой последовательности надо выполнить, чтобы грамотно начать движение на автомобиле. Это один из тех вопросов, ответы на которые надо выучить наизусть каждому новичку. Давайте рассмотрим этот вопрос подробно, тем более, что этой схеме, Вы имеете все шансы не нарваться на штрафные баллы, когда будете сдавать экзамен по вождению в ГИБДД. Ведь если Вы забудете выполнить какое либо из этих действий, даже если оно не повлечет за собой никаких последствий, это будет формальным поводом для инспектора «завалить» вас на экзамене.

Стандартный порядок действий следующий:

  • проверить работоспособность ремня безопасности,
  • пристегнуться,
  • настроить сидение,
  • выжать сцепление,
  • установить рычаг КПП в нейтральное положение,
  • повернуть ключ зажигания (не до конца),
  • дождаться, пока погаснут сигнальные лампы проверки систем автомобиля,
  • дальнейшим поворотом ключа, заводим двигатель,
  • включаем указатель поворота,
  • при выжатом сцеплении (оно у нас уже выжато), включить первую передачу,
  • убедиться в отсутствии помех (автомобилей попутного направления),
  • отпустить стояночный тормоз («ручник»),
  • плавно отпуская сцепление и нажимая педаль газа, начинаем движение

В начале обучения каждый начинающий водитель должен заучить эту последовательность наизусть. А впоследствии это должно быть доведено до автоматизма.

На видео: перечень и последовательность необходимых действий при начале движения на автомобиле.

Как начать движение на машине (трогаясь с места на механике)

В данной статье описан пошаговый порядок действий, необходимых, чтобы начать движение на автомобиле с ручной коробкой передач. По сути трогание с места на механике является основой управления автомобилем в принципе, овладеть которой необходимо любому начинающему водителю. Технически трогаться на автомате куда проще, поскольку не нужно работать педалью сцепления, но в любом случае помимо того, чтобы просто завести машину и поехать, правильными считаются еще и такие предварительные действия, как: пристегнуть ремень безопасности, отрегулировать сиденье под свою комплекцию и рост, настроить под себя зеркала заднего вида, а уже перед тем, как тронуться с места, следует убедиться в отсутствии автомобилей, движущихся в попутном направлении и включить указатель поворота.

Итак, чтобы начать движение на механике и при этом случайно не заглохнуть, пошагово выполняем следующие действия:

1) Перед тем, как завести двигатель, переводим КПП на нейтральную передачу. Если необходимо сразу поехать без прогрева двигателя, то на нейтралку коробку можно и не ставить, но в таком случае в момент запуска мотора необходимо удерживать педаль сцепления, что также как и нейтраль разъединяет двигатель и трансмиссию.

2) Запускаем двигатель, при необходимости даем ему прогреться, включаем первую передачу и, удерживая сцепление, начинаем пригазовывать, доводя обороты двигателя примерно до отметки в 2000 об/мин, затем при нажатой педали газа плавно отпускаем сцепление. Если автомобиль стоял на ручном стояночном тормозе, отпускаем ручник в момент, когда начинаем отпускать сцепление.

3) После того, как автомобиль начинает движение, полностью отпускаем педаль сцепления и регулируем скорость автомобиля только педалью газа.

Очень часто новички при трогании слишком резко отпускают педаль сцепления и при этом не успевают в достаточной степени выжать педаль газа, в результате чего машина вместо того, чтобы поехать, попросту глохнет. Учитесь отпускать сцепление плавно, именно от этой педали зависит плавность трогания; одновременная резкая работа с педалями газа и сцепления используется для быстрого старта с места (иногда даже с пробуксовкой), но такая манера начинать движение увеличивает риск спровоцировать аварийную ситуацию.

На современных автомобилях с механикой можно тронуться и без газа, плавно выжимая сцепление, умная электроника просто не даст двигателю заглохнуть, и автомобиль начнет медленно «ползти» без нажатой педали акселератора.

При трогании в горку на механике порядок действий тот же, что и описан выше, только перед тем, как непосредственно тронуться, автомобиль должен в обязательном порядке стоять на ручнике, дабы не скатываться назад на подъеме под воздействием собственного веса. То есть, просто отпускаем ручник при отпускании сцепления и чуть сильнее, чем обычно, давим на педаль газа.

При кратковременной остановке в горку, также как например и у светофора, ручник можно не задействовать, в таком случае нужно удерживать педаль тормоза, находясь на первой передаче с выжатым сцеплением, а чтобы тронуться, переставляем правую ногу с тормоза на газ и в этот же момент начинаем левой ногой отпускать сцепление.

Чтобы остановиться, выжимаем сцепление, убираем ногу с педали газа и нажимаем на тормоз. После того, как автомобиль полностью остановился, и дальнейшего движения не планируется, глушим двигатель, переводим ручку переключения передач на первую скорость и отпускаем сцепление. Для большей безопасности, например в целях предотвращения скатывания автомобиля с наклонной поверхности, следует поставить машину на стояночный тормоз (ручник), в таком случае ручку КПП можно установить на нейтраль.

Ниже на видео представлен подробный урок от издания autonakat.ru, описывающий все действия, необходимые для начала движения на автомобиле, оснащенном механической коробкой передач.

Начало движения на механике — Все о Лада Гранта

Подготовка к запуску и пуск двигателя

1. Проверить или активировать ручной (стояночный) тормоз.
2. Перевести рукоятку передач в нейтральное положение.
3. Произвести пуск двигателя:
3.1. Вставить ключ в замок зажигания в положение 1 – «выключено».
3.2. Повернуть ключ в положение 2 – «зажигание», сделать двухсекундную паузу.
3.3. Повернуть ключ до упора по часовой стрелке в положение 3 – «стартёр». Как только двигатель запустится, отпустить ключ (он вернётся в положение 2).

Для повторного пуска двигателя после неудачной попытки перевести ключ из положения 2 в положение 1, подождать 5 секунд и заново выполнить пункты 3.2 и 3.3.

4. Прогреть двигатель (минимум 3 минуты).


При температуре двигателя

50 градусов – обороты холостого хода

800 в мин.

В зимний период при отрицательных температурах воздуха перед пуском двигателя выжать педаль сцепления до упора. После пуска двигателя удерживать выжатую педаль сцепления 30 – 60 секунд (в зависимости от температуры воздуха), после чего плавно её отпустить.

Порядок трогания с места

1. Нажать педаль тормоза.
2. Снять с ручного (стоячного) тормоза.
3. Плавно отпуская педаль тормоза проверить покатится ли автомобиль, нажать на педаль тормоза.
4. Убедиться, что не создастся помеха попутному транспорту (посмотрев через зеркала заднего вида: влево, вправо, назад; а также вперёд).
5. Включить левый указатель поворота.
6. Выжать педаль сцепления до упора (левой ногой).
7. Включить 1-ю передачу.
8. Ещё раз убедиться в отсутствии помехи для движения.


9. Начать процесс трогания: плавно отпускать педаль сцепления до момента схватывания. В этот момент задержать ногу на пару секунд на педали сцепления, правую ногу перенести с педали тормоза на педаль газа, начать плавно нажимать на педаль газа, синхронно (плавно) отпуская педаль сцепления. Автомобиль тронется с места.
10. После начала движения, проехав 10 метров, выключить указатель поворота.

Порядок переключения передач «восходящий »

1. Плавно разгнать машину на 1-й передаче до скорости 15 км/час.
2. Отпустить педаль газа, сделать односекундную паузу, выжать педаль сцепления.
3. Включить 2-ю передачу (задержав рычаг на 1 секунду в нейтральном положении).
4. Синхронно (плавно) отпуская педаль сцепления, нажать педаль газа.

Переход на последующие передачи осуществляется с той же последовательностью действий. При этом, чем выше включаемая передача, тем быстрее можно отпускать педаль сцепления. Скорости для переключения передач приведены в таблице:

Начинающих водителей волнует вопрос – как правильно трогаться на механике. Каждого новичка ждут проблемы в виде рывков, постоянно глохнущего двигателя и его рева на запредельных оборотах, забытого ручника, поиска нужной передачи.

Но через это проходят все без исключения, и хорошая новость в том, что уже через несколько месяцев ежедневной практики, водитель доводит этот процесс до автоматизма, и даже не задумывается о том, как это происходит.

И пока вы только учитесь правильно трогаться, представляем вам несколько способов, которые облегчат процесс обучения езде без рывков.

Не будем залазить в дебри устройства трансмиссии, чтобы объяснить для чего нужна лишняя педаль. Скажем просто — благодаря ей, передача крутящего момента от двигателя к механической коробке происходит плавно.

1 способ для начинающих

Это самый простой способ, без использования педали акселератора (газа), он помогает научиться трогаться на механике плавно и без рывков, чувствовать автомобиль и момент зацепления двигателя и коробки. На первых порах рекомендуем начать обучение именно с него.

Понадобится ровная площадка без уклонов, чтобы машина стояла на месте без применения тормоза или ручника. Изначально селектор коробки передач находится в нейтральном положении.

Чтобы тронуться с места:

  1. Заводим автомобиль.
  2. Выжимаем сцепления.
  3. Включаем первую передачу.
  4. Начинаем плавно отпускать педаль.

Когда диски начнут входить в контакт и пробуксовывать, вы ощутите вибрацию, а машина начнет плавное движение. Холостого хода вполне достаточно, чтобы развить небольшую скорость. Повторяйте до тех пор, пока не научитесь трогаться плавно и не почувствуете особенность работы трансмиссии.

Как правильно трогаться (2 способ)

Когда вы в полной мере освоили первый вариант, можно переходить к следующему. Здесь мы начинаем пользоваться педалью акселератора. Для начала рекомендуется потренироваться, чтобы уметь держать обороты коленвала на одном уровне. Для этого нужно поставить машину на ручной тормоз, коробку на нейтраль, и начать работать газом.

Если вы не научились контролировать обороты мотора, они будут плавать, а машина глохнуть при попытке тронуться (если их мало) или с пробуксовкой рвать с места (когда много).

Когда научитесь, можете переходить к попыткам тронуться:

  1. Ставим коробку на нейтраль и заводим машину.
  2. Левой ногой выжимаем сцепление и включаем первую передачу.
  3. Правой ногой нажимаем на газ, по тахометру контролируем, чтобы показания находились в районе 1500-2000.
  4. Плавно отпускаем сцепление.

На начальном этапе рывков при трогании не избежать, но со временем они станут все менее ощутимы.

3 способ: качели

Если у вас уже есть минимальный опыт, вы подружились с правой и левой педалями и научились правильно трогаться, можете переходить на следующий уровень – так называемые «качели» или «ножницы». Этим способом пользуется большинство водителей со стажем, и происходит это «на автомате».

Исходное положение: коробка на нейтрали, автомобиль заведен.

  1. Выжимаем сцепление левой ногой, включаем передачу.
  2. Правую ногу ставим на газ, но не нажимаем на него.
  3. Плавно отпускаем левую ногу, и почувствовав вибрацию начинаем повышать обороты двигателя.

Если все сделано правильно – машина тронется с места.

4 способ: как трогаться в горку

Еще один распространенный страх всех начинающих водителей: как трогаться в горку на механике, при этом без отката, да еще и не заглохнуть. Когда на ровном месте все получается правильно, можно переходить к тренировкам на подъеме.

Главная сложность в том, что нужно не просто тронуться, по возможности плавно, но еще избежать отката автомобиля назад. На первых порах вам поможет ручной тормоз.

С ручным тормозом

Автомобиль фиксируется на подъеме затягиванием ручника, двигатель заведен, коробка на нейтрали.

  1. Левой ногой выжимается сцепление, включается первая передача.
  2. Правая нога давит на газ, чтобы обороты поднялись до 1500.
  3. Подводим (плавно отпускаем) педаль сцепления до рабочего хода. Признаком служит падение оборотов примерно до 1300-1200.
  4. В таком положении машина готова ехать в горку, удерживает ее только ручник. Медленно отпускаем его и начинаем движение.

Помните: чем больше уклон, тем тяжелее автомобилю тронуться с места, а значит и оборотов должно быть больше. Но не следует давать свыше 3000, и уж тем более крутить тахометр в красной зоне – можно легко сжечь фрикционные диски.

С рабочим тормозом

Лишь после того, как 10 из 10 раз вы правильно тронулись в горку с ручника (без отката и не заглохли), можно переходить к тренировке с рабочим тормозом. Вся сложность в том, что здесь необходимо иметь хороший контроль над всеми узлами автомобиля: слышать двигатель, видеть показания приборов. Почувствовать момент зацепления дисков можно по падению оборотов.

Автомобиль заведен, рычаг коробки в нейтральном положении, правая нога на тормозе.

  1. Выжимаем сцепление, включаем первую передачу продолжая удерживать тормоз.
  2. Начинаем плавно отпускать сцепление, до момента падения оборотов, после чего фиксируем ногу в этом положении.
  3. Быстро переносим правую с тормоза на газ, и плавно добавляя мощности, окончательно отпускаем левую педаль.

Начинайте на небольших уклонах, постепенно переходя на более крутые. Очень скоро вы научитесь трогаться плавно, улавливая нужный момент «игрой» педалями, и любой подъем будем вам под силу.

Советы начинающим

Как не заглохнуть

Если обороты падают резко, а машину сильно затрясло – необходимо либо добавить оборотов двигателю («дать газу»), либо немного усилить давление на педаль сцепления, но ни в коем случае не бросать ее окончательно.

Нет ничего страшного в том, что вы заглохли на горке, куда страшнее откатиться назад, ведь в реальных условиях высока вероятность того, что позади вас находится автомобиль. Просто вновь повторите правильно все предыдущие шаги: коробку на нейтраль, заведите машину и попытайтесь тронуться.

Как избежать рывков

Всегда проверяйте положение рычага переключения передач, характерный признак нейтрального положения – свободный ход вправо-влево. А еще лучше заводите автомобиль с выжатым сцеплением, это позволит избежать резкого рывка вперед, если вы вдруг забыли выключить передачу.

Не волнуйтесь

Помните: первое время ваш главный враг – волнение, не обращайте внимания на звуковые и световые сигналы нетерпеливых водителей, они просто забыли, как поначалу страшно и сложно трогаться на механике.

А когда станете опытным водителем, не забывайте, как тяжело новичку и будьте терпимее к тем, кто «тупит на дороге». Возможно он просто не научился еще трогаться правильно.

Как ездить на механической коробке.

В Америке доля проданных новых автомобилей с механической коробкой составляет всего лишь 6 процентов. Поэтому для многих Американских водителей управление автомобилем с механической трансмиссией вызывает большие трудности. Так многие водители привыкли управлять транспортными средствами с автоматической АКПП. В нашей стране доля продаваемых автомашин с механической МКПП пока что немного больше чем с автоматической коробкой, но, тем не менее, у многих водителей вождение автомобилем с механической трансмиссией вызывает массу сложностей. Наше интернет издание подготовило для всех автолюбителей инструкцию и небольшое пособие, которое поможет узнать, как ездить на механике.

Автомобили с механической трансмиссией, как правило, стоят дешевле, чем машины с АКПП. Но вождение транспортным средством с механической коробкой передач, не только позволит Вам сэкономить деньги при покупке машины, но и откроет для Вас совершенно новый мир автовождения.

Отметим, что по-прежнему многие мощные спортивные автомобили оснащаются механической коробкой. Но даже купив не дорогой немощный автомобиль, позволит Вам значительно сократить затраты на топливо, так как машина оснащенная МКПП расходует гораздо меньше топлива, чем автомашина оборудованная автоматической коробкой.

Какие еще преимущества механических трансмиссий перед автоматическими коробками? МКПП намного надежнее, чем АКПП и к тому же стоимость ремонта механики намного меньше, чем ремонт сложного автомата.

Плюс к этому управление автомобилем с механической трансмиссией в зимнее время намного безопаснее, чем автомашиной с автоматической коробкой передач.

Шаг первый: Для чего нужны передачи в МКПП?

Механическая коробка передач требует от водителя самостоятельно переключать скорости. Большинство автомобилей с МКПП имеют 4 или 5 скоростей и плюс одна задняя скорость передачи. Для того, чтобы освоить, где какая скорость передач находится и для чего каждая из них нужна, Вам необходимо знать следующее:

Педаль сцепления. При нажатии на педаль специальный механизм в коробке дает Вам возможность с помощью ручки переключения скоростей включить необходимую передачу. Помните, что переключать коробку передач можно, только если педаль сцепления нажата до конца.

Нейтральная передача на самом деле обозначает, что крутящий момент от двигателя не будет передаваться на колеса. При работающем двигателе и при включенной нейтральной передаче, если нажать педаль газа, автомашина не тронется с места. При включенной нейтральной передаче, Вы можете включить из этого положения любую скорость, в том числе и заднюю передачу.

Для большинства автомобилей с механикой 2-ая передача является рабочей лошадкой, так как первая передача в основном предназначена для трогания с места. Вторая передача поможет Вам спуститься на автомобиле с крутого склона или поможет Вам передвигаться в пробке.

Задняя передача несколько отличается от других скоростей в МКПП. Эта скорость получила немного больший диапазон работы, чем первая передача. На задней скорости Вы можете разогнаться быстрее, чем на 1-ой. Но задняя передача не «любит» когда автомобиль в этом режиме едет очень долго (может привести к выходу из строя механизма коробки передач).

Так что задняя передача — это не способ основного передвижения.

Педаль газа позволяет на каждой скорости использовать максимальный крутящий момент двигателя, установленный для каждой скорости. Разгоняясь на автомобиле, оборудованным механической трансмиссией, Вы чувствуете каждую скорость, что дает каждому водителю неповторимые ощущения драйва и лучший контроль над машиной.

Шаг второй: Освойте расположение скоростей передач

Прежде чем научиться ездить на механике необходимо освоить расположение каждой скорости передач, которые обозначаются на ручке переключения. Ведь не будете же Вы во время движения автомобиля смотреть на ручке, где какая скорость расположена?! Помните, что для идеального переключения передач необходимо полностью нажимать педаль сцепления, иначе каждая скорость будет включаться с характерным скрежетом или хрустом, что может привести к поломке трансмиссии.

Если Вы водитель новичок, то советуем Вам посмотреть сначала со стороны с переднего пассажирского сидения, как другой более опытный водитель синхронно нажимает педаль сцепления и переключает скорости. Обратите внимание на максимальную скорость автомобиля на каждой передаче.

Первое время даже, изучив месторасположение каждой скорости, Вы все равно будете мысленно вспоминать, где находится та или иная передача. Со временем Вы перестанете каждый раз думать о переключение передач и будете это делать на бессознательном уровне (машинально). Все дело в привычке. Так что если у Вас не будет в самом начале идеального навыка управления автомобилем с МКПП, то не расстраивайтесь и не впадайте в отчаяние. Быстрота переключения передач и многое другое к Вам придет по мере накопления опыта вождения.

Еще одна проблема любого новичка водителя, который управляет автомобилем с механической коробкой — это не знание, когда и какую скорость включать. Для того, чтобы знать правильная ли передача включена при определенной скорости движения транспортного средства советуем Вам ориентироваться на звук двигателя.

Если обороты двигателя очень низкие и автомобиль не разгоняется то, Вы включили завышенную передачу и Вам необходимо перейти на более низкую передачу.

Если обороты двигателя очень большие, то Вам необходимо включить более высокую передачу, чтобы разгрузить коробку.

Если Ваш автомобиль оборудован тахометром, то для того, чтобы понять, когда необходимо переключать скорость ориентируйтесь количеством оборотов двигателя. Несмотря на то, что каждая марка и модель автомобиля с механической коробкой требует разного порядка переключения передач, в основном каждую передачу можно переключать при достижении двигателем 3000 оборотов в минуту. Также Вы можете ориентироваться по спидометру, чтобы знать, когда необходимо переключить скорость передачи.

К примеру, переключайте скорость каждые 25 км/час (1-я передача 1-25 км в час, 2-ая 25-50, 3-ая 50-70 и т.д.). Помните, что это всего лишь общее правило переключения передач механической коробки. И, чем мощнее Ваш автомобиль эти значения будут отклоняться в сторону увеличения.

Шаг третий: Пуск двигателя

Поставьте ручку переключения передач в нейтральное положение, предварительно нажав педаль сцепления, прежде чем завести мотор. Не переключайте передачи без нажатой педали, так как это может привести к выходу из строя МКПП. Запустив двигатель, прогрейте его до рабочей температуры. Если Вы прогреваете автомобиль в зимнее время, то первые несколько минут прогрева не отпускайте педаль сцепления после включения нейтральной передачи. Это позволит Вам намного быстрее прогреть замершее масло в коробке.

Внимание. Не запускайте двигатель автомашины при включенной передаче. Это приведет к неконтролируемому движению машины, что может привести к ДТП.

Шаг четвертый: Правильно используйте педаль сцепления

Сцепление представляет собой механизм, который помогает Вам плавно переключать скорости передач. Всегда выжимайте сцепление до конца. Если Вы во время движения переключите передачу, не до конца выжав сцепление, то Вы услышите скрежет или хруст. Старайтесь избегать этого, чтобы не повредить коробку.

Также помните, что левая нога должна нажимать только педаль сцепления. Правая нога только педаль газа и педаль тормоза.

Первое время Вам будет тяжело идеально отпускать сцепление после переключения скорости. К этому надо привыкнуть. Если Вы испытываете проблемы с этим, то советуем Вам после переключения передачи медленно отпускать сцепление, чтобы почувствовать момент начала передачи крутящего момента от двигателя на колеса.

Избегайте ненужных ускорений автомобиля, когда педаль сцепления нажата не до конца. Не вырабатывайте привычку оставлять нажатой педаль сцепления более чем на 2 секунды (даже на светофорах — используйте нейтральную скорость).

Многие новички водители испытывают проблему с очень быстрым отпусканием педали сцепления. Не расстраивайтесь, если у Вас не получается. Со временем Вы привыкните и будете не замечать, как координировано Вы переключаете передачи. Помните, что трудности с этим испытывают все. Как только Вы начнете часто ездить в плотном городском трафике, Вы быстро наберете опыт.

Шаг пятый: Слаженные координированные действия

Что такое ручка переключения передач? Это Ваша дверь в мир драйва ускорения и особого восприятия автомобиля. Но для того, чтобы в полной мере почувствовать истинное удовольствие от управления автомашиной с механикой необходимы слаженные и координированные действия. В качестве примера для 1-ой и 2-ой скорости приведем все ваши действия, которые со временем Вы должны довести до автоматизма.

Выжмите педаль сцепления до конца. Переключите ручку скоростей на первую скорость. Начинайте медленно отпускать педаль сцепления, одновременно с этим плавно и медленно нажимая педаль газа. Доведя педаль сцепления где то до середины, Вы почувствуете, что крутящий момент начал полностью передаваться на колеса. Отпустив плавно педаль сцепления до конца, разгоняйтесь до 25 км/час. Далее необходимо перейти на вторую передачу. Для этого опять выжмите сцепление до конца и переключите скорость на вторую передачу, после чего плавно, опуская педаль сцепления, медленно прибавляйте газ.

Шаг шестой: Дауншифтинг

Дауншифтинг метод переключения низших передач автомобиля при замедлении. Как Вы будете переключать передачи при снижении скорости, и как работает автоматическая коробка передач, при замедлении транспортного средства имеет огромную разницу. Переключение на пониженную скорость поможет Вам не только замедлить автомобиль, но и позволяет Вам включить именно ту скорость, которая действительна необходима.

Дауншифтинг поможет Вам в плохую скользкую погоду как в летнее время, так и в зимнее, не прибегать к торможению с помощью педали тормоза, в случае если необходимо снизить скорость, что делает более безопасным передвижение на автомобиле в отличие от машины, оборудованной автоматической трансмиссией.

Вот пример как можно с помощью дауншифтинга остановить автомобиль со скорости 70 км/час:

— Нажмите педаль сцепления и переключите коробку на 3-ю передачу, переместив правую ногу с педали газа на тормоз.

— Чтобы избежать высоких оборотов отпустите медленно педаль сцепления.

— Прежде чем остановиться выжмите еще раз педаль сцепления.

— Не включайте, в качестве пониженной передачи, первую скорость.

Этот метод остановки позволит Вам остановиться намного быстрее и безопаснее, чем при торможении одной педалью тормоза .

Шаг седьмой: Задняя скорость

Будьте осторожны при переключении задней передачи автомобиля. При неправильном включении рычаг переключения передач может выскочить. Никогда не пробуйте включать заднюю скорость, пока автомобиль полностью не остановится. На некоторых моделях для того, чтобы включить заднюю скорость необходимо для начала нажать сверху на ручку переключения передач.

Помните, что задняя передача имеет высокий диапазон работы, поэтому будьте осторожны и не нажимайте сильно педаль газа, так как автомобиль может быстро набрать опасную скорость.

Шаг восьмой: Движение на холме

Как правило, большинство автомобильных дорог не имеют ровную плоскость из-за рельефа местности. Поэтому останавливаясь на дороге, во многих местах автомобиль без тормоза начинает скатываться назад. Трогаться на дороге с наклонной плоскостью намного сложнее, чем на ровной местности. Для того, чтобы идеально научиться трогаться на горке необходимо закрепить свои навыки следующим упражнением.

Встаньте на дороге с наклонной плоскостью и, поставив автомобиль на ручной стояночный тормоз («ручник»), включите нейтральную передачу. Теперь Ваша задача, отпустив ручник, включить первую передачу, выжав педаль сцепления, тронуться на горке, отпуская плавно сцепление одновременно нажимая на педаль газа. В какой-то момент Вы почувствуете, что автомобиль перестал отъезжать назад. Именно в таком положение Вы можете держать автомобиль на склоне или холме без тормоза.

Шаг девятый: Парковка

Оставляя автомобиль на парковке после того, как Вы заглушили мотор, выжмите педаль сцепления и включите первую передачу. Таким образом, Вы обезопасите свой автомобиль от скатывания в Ваше отсутствие. Для надежности также необходимо поднять рычаг стояночного тормоза (или нажать кнопку, если ручник электронный). Главное помните, что вернувшись, перед тем как завести автомобиль, Вы должны обязательно переключить передачу в нейтральное положение.

Шаг десятый: Практика

Все эти действия будут Вам казаться на первых порах очень сложными и тяжелыми. Но это все естественно. В процессе эксплуатации автомашины Ваш опыт будет расти. Помните, что чем больше практики, тем больше опыта вождения Вы приобретаете. Если Вы после того, как получили права, все еще боитесь садиться за руль автомобиля, то делайте самостоятельные тренировки вождения на любой площадке, где отсутствуют другие автомобили. Таким образом, Вы приобретете уверенность в управлении автомашиной.

Как только Вы станете смелее, то советуем Вам в ранее утреннее или ночное время практиковаться в реальных дорожных условиях Вашего населенного пункта. Изучите все дороги, особенно где Вы предполагаете ездить на автомобиле чаще всего. Отсутствие машин в это время придаст Вам уверенность.

Многие бояться управлять автомобилем с механикой. Некоторые заявляют, что это не комфортно и не современно. Не слушайте никого. Механическая коробка передач, несмотря на устаревшие технологии, остается одной из самых надежных трансмиссий в автопромышленности.

Да в некоторых моментах механика несколько снижает комфорт вождения, но за это Вы будете вознаграждены гораздо большим контролем над автомобилем, повышенной мощностью, лучшей топливной экономичностью, дешевой стоимостью обслуживания и не дорогим ремонтом (по сравнению с АКПП), ценным жизненным мастерством вождения, которое позволяет Вам управлять практически любым транспортным средством в мире.

Как тронуться с места на автомобиле на механике

Вождение автомобиля – дело ответственное, важное, интересное, иногда сложное, имеющее ряд особенностей. Во время обучения вождению практически перед учениками встает вопрос, как стартовать на механике? Именно удачный старт, правильное, спокойное начало движения является залогом успешной езды. В данной статье мы разберем: устройство трансмиссии, узнаем, как ездить на механике, поговорим про отличия механической коробки передач от автоматической, окончательное убедимся – вождение автомобиля дело несложное, но к которому необходимо подходить с ответственностью.

Общие положения

Говорящие, что на МКПП (механической коробке переключения передач) ездить сложно — отчасти правы. Но сложность заключается в том, что сложности будут до тех пор, пока вы плохо чувствуете автомобиль. Для опытных водителей вопрос: «Как тронуться с места на автомобиле с ручной коробкой передач» отпадает. Человек, закаленный опытом вождения, не видит в данной части вождения трудностей.

Освоение механической коробки передач переходит со временем. Ее можно изучить, как с помощью профессионального инструктора, так и самостоятельно. «Не заглохнуть!» Главная цель начинающих водителей, садящихся в учебный автомобиль. Хочется сесть и поехать. Желание понятное. Желание требующие работы.

Газ, тормоз, сцепление в машине. С первыми двумя понятно, третья педаль вызывает ряд вопросов у особо не разбирающихся в устройстве автомобиле. 

Трансмиссия: что это?

Алгоритм вождения на механике включает выжим сцепления (как правильно выжимать сцепление, мы поговорим далее), тем самым двигатель разъединяется с коробкой передач, после включения нужной передачи, педаль сцепления плавно отпускается, при этом, также плавно нажимается педаль газа.

Трогание с места на механике не должно вызывать вопросов. Но не все просто, как кажется. Во время курса обучения в автошколе «Антарес» города Новомосковск, с ценами которой можно ознакомиться по ссылке, преподаватели и инструктора тщательно уделяют внимание принципу работы трансмиссии, затронем сейчас его и мы.

От механизма трансмиссии напрямую зависит скорость и направление движения. Именно благодаря данному механизму крутящий момент передается с двигателя на колеса. Состоит механизм из набора шестерней разных размеров, больше шестерня – ниже передача. Простой пример, обратите внимание на передачи в скоростном велосипеде. Автомобиль имеет схожий принцип действия.

Водитель с помощью педали сцепления, отсоединяет коробку от двигателя, рычагом переключения передач выбирает нужную, тем самым в коробке, простыми словами, подбирается необходимая шестерня, которая при отпускании педали сцепления, соединяется с двигателем, через ряд механизмов начинает передавать его мощность на колеса. Это объяснение принципа работы МКПП «на пальцах». Для управления автомобилем важны все три педали. Механика обусловлена тем, что постоянно должно выжиматься именно сцепление. Поэтому левая нога всегда должно быть около него. Можно ли ее назвать главной педалью? Возможно да.

Отличие механики от автомата

Первое, и главное отличие – отсутствие педали сцепления. Принцип езды на механике разобрали выше. В автомате переключение передач происходит автоматически посредством следующих элементов: тормозная лента, фрикционы. Углубляться в устройство АКПП не будем, так как работа механизма заключается в работе электронной системы управления, в «мозге» автомобиля.

Главное же отличие для любого водителя – механической коробкой передач управляете непосредственно вы. В механике вы являетесь мозгом автомобиля. Поэтому МКПП отдают предпочтения множество водителей, не смотря на все сложности, встречающиеся в начале.

Пошаговая инструкция вождения на механике

Разобравшись с принципом работы, мы добрались до того момента, ради которого собрались. Начало движения на механике обусловлено рядом правил, выполнение которых обеспечит успех, и со временем доводится до полного автоматизма.

— Перед тем как завести двигатель – убеждаемся в нейтральном положении рычага переключения передач, затянутом ручном тормозе;

— левой ногой выжимаем сцепление, переключаясь на 1ю скорость;

— отпускаем ручной тормоз;

— медленно отпускаем сцепление, и тут наступаем сложный момент, выжимание, а главное – отпускание сцепления, нужно уловить момент, перед началом нажатия педали газа, когда вот-вот автомобиль «схватиться», это также определяется с помощью тахометру, стрелка дернется, но обычно водители доверяют ощущениям. Данный момент вызывает страх у большинства начинающих водителей. Как трогаться на механике, как поймать это момент? Как не заглохнуть? Вначале эту золотую серединку можно упустить, и поэтому автомобиль заглохнет, или будет перегазовка;

— ничего не бойтесь, ничего страшного в этом нет, со временем, все движения доводятся до автоматизма, и вы даже не будете обращать на это внимание. Как говорится – «терпение и труд все перетрут».

— завершаем же начало движения, добавлением газа, и полным, плавным отпусканием сцепления, после того, как автомобиль начинает движение.

Визуально, прочитав все то, что написано выше, ответ на вопрос «как научиться ездить на механике», можно дать разный. Но, есть 100 процентная гарантия, что с пришествием времени ответ будет один. Научиться не сложно! Чтобы в этом точно убедиться, приглашаем вас в автошколу «Антарес» в городе Новомосковск. Испробуйте это на себе! Наши двери всегда открыты!

Начало движения автомобиля — РазРулимс!

Казалось бы, начало движения автомобиля – самое простое действие. Но как это ни удивительно, для заметного числа людей на экзамене в ГИБДД оно же становится последним. Сдающего высаживают сразу после начала маршрута, почти всегда по одной причине: при старте он не пропустил движущиеся автомобили. Если проезжающий автомобиль притормозил или объехал стартующую машину, то это трактуется как не пропуск и наказывается 5 баллами. Причем подобную ошибку могут допустить как самые неопытные водители в стрессе, так и наиболее уверенные в себе (в обычных условиях движения это нормальная практика).

Также штрафные балы могут принести не снятие с ручника, невключенные или невыключенные поворотники, неправильная работа с передачами, сцеплением и газом (нужно оперативно перейти на 2 передачу). Бывают что люди забывают пристегнуться.

Причин проблем на данном этапе 2 – стресс и незнакомый автомобиль. И я советую тщательно потренировать начало движения и остановку. Одного старта за занятие мало, уделите этим маневрам хотя бы полчаса времени (сделайте 5-10 раз подряд).

И хочу повторно обратить внимание на то что нужно уметь трогаться, используя не только сцепление, но и педаль газа (подробно данная тема раскрывается в отдельном разделе).

Как трогаться на автомобиле

Навык трогаться только на сцепление может создать подвохи – не со всеми машинами это проходит, плюс вам могут помещать дорожные условия, например, выпавший снег или наклон дороги. Приведу цитату – как трогаться – из учебника Сергея Зеленина, это базовый учебник для множества автошкол, в поиске по запросу по «учебник по вождению» первая выдача:

Техническая часть.

1. Сцепление вниз.
2. Пуск двигателя.
3. Первая передача.

Информационная часть

4. Указатели поворота (налево).
5. Взгляд в зеркало.

Старт автомобиля.

6. Стояночный тормоз вниз.
7. «Газ».
8. Сцепление наверх.

Почитать еще:

Как трогаться на автомобиле, основные варианты, рекомендации инструктора по вождению:

Как трогаться на автомобиле

Начало движения на холостом ходу, без использования педали газа (как трогаться на сцеплении)

Начало движения с газом (трогаться с газом)

Правильное начало движения «качели» (одновременная работа сцеплением и газом)

Базовые навыки вождения (основные маневры на дороге)

Остановки (стоянки, парковки, аварийные остановки)

Опубликовано 5.12.2015, версия 1.0
Если вы хотите быстрей увидеть новые материалы и сервисы пожалуйста опубликуйте ссылку на Рулимс (https://www.rulims.ru) в вашей любимой социальной сети, блоге или форуме (особенно был бы благодарен за блоги и форумы, заранее огромное спасибо). Так же буду благодарен за участие в группах в социальных сетях и исключительно благодарен за перепосты интересных вам материалов в ваши блоги и форумы. Для развития проекта так же очень полезны ваши комментарии и примеры из вашего опыта. Для комментариев лучше зарегистрируйтесь на Рулимс. Форма регистрация на сайте максимально простая, предполагаются сервисы только для зарегистрированных пользователей. Подробней почитать как можно помочь ресурсу можно на странице Участие в проекте.

Начало движения на автомобиле | Основы вождения

Для того, чтобы доехать из точки А в точку В, вам сначала нужно начать движение от места остановки или стоянки (тронуться из точки А), затем, встроиться в транспортный поток, доехать до нужного места и совершить остановку (в точке В).

Весь этот процесс должен осуществляться в соответствии с правилами дорожного движения.

Полагаю, что техника старта автомобиля вами уже освоена, водительское кресло и зеркала заднего вида отрегулированы должным образом.

Под началом движения на автомобиле подразумевается отъезд с места последней остановки или стоянки, т.е. после преднамеренного прекращения движения.

Чтобы не путаться в терминологии, что есть остановка, а что стоянка, есть смысл ознакомиться с материалом статьи Термины «Остановка» и «Стоянка» в ПДД.

Вы можете остановиться или поставить свой авто на стоянку:

  • на проезжей части в местах, где это не запрещено;
  • на организованной парковке, которая может располагаться как на проезжей части, так и за ее пределами;
  • в других местах, где это не запрещено, например, во дворах и на прилегающих к дороге территориях.

Подробнее об этом — в серии статей Остановка и стоянка.

Суть в следующем: по логике, чтобы начать движение, нужно чтобы данный автомобиль оказался в точке отправления.

Если еще остались вопросы по теме первоначального движения (старта) автомобиля, есть смысл обратиться к статье Управление автомобилем. Часть 4. Как трогаться с места.

Далее в статье будут рассмотрены:

Начало движения на автомобиле. Общие положения
Начало движения от тротуара, края проезжей части или с обочины
Выезд с места стоянки под углом к краю проезжей части

Начало движения на автомобиле. Общие положения

Сев в машину, обязательно пристегиваетесь ремнем безопасности. Это можно сделать сразу, можно позднее, но во время начала движения вы должны быть пристегнуты.

 

Запускаете и прогреваете двигатель, готовитесь к старту. Включаете ходовые огни или ближний свет фар. Внимательно смотрите по сторонам на предмет движения других машин или людей, особенно, если собираетесь выезжать с места своей стоянки задним ходом.

Включаете указатель соответствующего поворота. Если выезжаете «передом», при повороте направо необходимо подать сигнал правого поворота, при повороте налево — сигнал левого поворота.

Если выезжаете задним ходом, то указатели поворотов, в зависимости от направления поворота будут такие же: для выезда направо-назад необходим правый указатель поворота, для выезда налево-назад нужно включить левый указатель поворота.

Не забывайте, что во время поворота, передние колеса автомобиля движутся по бОльшему радиусу, чем задние. Этот процесс подробно расписан в статье «Управление автомобилем. Часть 9. Парковка».

Поэтому, выдвигаясь с места стоянки, незвисимо от того, как выезжает автомобиль («передом» или «задом»), не следует спешить с поворотом руля, чтобы не зацепить стоящий рядом автомобиль.

Сначала выезжаете на «прямых» колесах, а после поворачиваете руль в нужную сторону. На рисунке изображены позиции машин, в которых можно начинать поворачивать рулевое колесо после выезда из стояночного (парковочного) «кармана».

Соответственно, если выдвигаетесь «передом», необходимо выехать до того момента, когда задние колеса вашего авто почти поравняются с внешним краем стоящего рядом автомобиля (зависит от того, как плотно стоят машины друг к дружке). После этого можно поворачивать руль.

Если же выдвигаетесь «задом», то необходимо проехать назад чуть дальше, чтобы из кармана «выехал» передний бампер вашего авто. После этого начинаете поворачивать руль в нужную вам сторону.

Рекомендую ознакомиться с материалом статей Выезд с парковки задним ходом, Задний ход на парковке и Одновременный отъезд от края проезжей части.

Если вы пользуетесь стоянкой (парковкой), расположенной за пределами проезжей части дороги, то чтобы поставить автомобиль, необходимо будет проехать к месту стоянки по ее территории.

Также проехать по территории придется, если вы решите покинуть место своего пребывания.

Площадь стоянки такого типа относится к прилегающей территории, на ней действуют требования пункта 8.9 ПДД — при встрече на ней с другим автомобилем необходимо уступить дорогу, если тот приближается справа.

Также в рамках солидарности есть смысл уступать дорогу всем пешеходам, шагающим по территории парковочной площадки. Это могут быть такие же, как и вы, водители или их пассажиры, идущие к своим транспортным средствам.

Для общего понимания возможного разнообразия ситуаций будет полезен материал статей Помеха справа в ПДД и Одновременный выезд со стоянки на дорогу.

Перед выездом с места стоянки на проезжую часть необходимо снова обозначить свое намерение — включить соответствующий «поворотник» (если вам нужно направо, то правый «поворотник», если вам нужно налево, то, соответственно, включаете левый «поворотник»).

При двухстороннем движении, по ближней к вам половине проезжей части автомобилисты движутся слева направо. Поскольку вы выезжаете с прилегающей территории, пункт 8.3 ПДД обязывает вас уступить им дорогу.

Перед поворотом на проезжую часть сначала смотрите налево — в ту сторону, откуда движется поток машин. В первую очередь другой автомобиль (возможно, и скорее всего не один) приблизится к вам именно оттуда!

Исключение составляет поворот на дорогу с односторонним движением, на которой оно организовано в направлении справа налево. Но тогда и вам придется подготовиться только к левому повороту.

Если проезжая часть свободна, и ваш выезд никому не помешает — выезжаете (поворачиваете в нужную вам сторону).

Если же поток машин плотный, то останавливаетесь и пропускаете проезжающих мимо, ждете, когда появится возможность безопасно выехать на дорогу. Указатель поворота все это время должен работать!

Как только появится «окно» для выезда (возможно, какой-нибудь вежливый водитель сбавит скорость или остановится, чтобы «выпустить» вас), еще раз убеждаетесь в том, что опасности нет, после чего выезжаете на проезжую часть.

Далее — выключаете «поворотник», и сразу совершаете разгон с переключением на высшие передачи. Необходимо как можно быстрее набрать скорость движения потока, иначе едущие позади вас машины очень быстро вас догонят.

Ситуацию сзади вашего автомобиля контролируйте короткими взглядами в зеркала заднего вида.

Изложенное выше, собственно, и есть общая схема того процесса, который называется «начало движения на автомобиле» для следования по какому-либо маршруту.

Ниже по тексту будут рассмотрены «нюансы» в процессе начала движения от тротуара (от края проезжей части) или начала движения с обочины.

Начало движения от тротуара, края проезжей части или от обочины

На дорогах крайние полосы (стороны) проезжей части можно использовать для остановки или стоянки транспортных средств (если это не запрещено ПДД).

В общих случаях ставить автомобиль разрешается параллельно краю проезжей части (вдоль дороги) с ее правой стороны (см. статью Остановка и стоянка на проезжей части).

Часто случается, что места «под солнцем» для всех не хватает, и автомобилисты ставят свои машины, как говорят, «впритык» друг к дружке, таким образом лишая своих соседей собственного маневра.

Чтобы вы смогли отъехать от тротуара, если вас «подопрут» сзади, нужно еще в процессе постановки своего автомобиля немного не доехать до стоящей впереди машины, оставить примерно 1 метр.

Обычно, этого расстояния достаточно, чтобы позднее выехать без проблем.

Один из способов постановки автомобиля на стоянку в похожих условиях (задним ходом, параллельно тротуару) есть в статье Управление автомобилем. Часть 9. Парковка.

Как отъехать (начать движение) от тротуара или от края проезжей части в подобной ситуации из положения «параллельно» краю (бордюру)?

Для примера возьмем самый распространенный вариант — выезд с правой стороны дороги из положения «между двух ТС». Если же автомобиль был припаркован на левой стороне дороги, то действия будут аналогичны, но в зеркальном порядке.

Перед началом движения следует оценить обстановку впереди и сзади вашего автомобиля на предмет наличия свободного пространства для маневра. Если расстояния до впереди стоящей машины не достаточно для того, чтобы не задеть ее в процессе отъезда, тогда нужно медленно задним ходом приблизиться к заднему автомобилю, т.е., на профессиональном языке — сдать назад.

После этого оцениваете обстановку слева-сзади на дороге, включаете левый «поворотник» и готовитесь стартовать. Для верности, поворачиваете голову влево, смотрите назад и наблюдаете за проезжающими машинами. Пропускаете всех, кому можете помешать, как этого требует пункт 8.1 ПДД!

Как только появляется «окно», например, к вам сзади приближается «последний» автомобиль, а следующий за ним находится еще далеко, оцениваете его скорость и, после того, как он проедет мимо, выезжаете с места своей стоянки.

Есть смысл понаблюдать за стоящими впереди или сзади вас. Вполне возможно, что кто-то из них тоже готовится выехать с места стоянки. В таких ситуациях может возникнуть элемент соперничества: кто первый?!

Но чаще, отъезжающий либо не замечает другого, либо считает, что успеет первым. Целесообразно взять ситуацию под свой контроль. Нечто похожее рассмотрено в статье Одновременный отъезд от края проезжей части.

Траектория отъезда от тротуара (края пр.части) может быть крутой или пологой. Это зависит от ширины и характерной особенности участка дороги, и от сложившихся на момент отъезда дорожных обстоятельств (наличие пространства, интенсивность движения и т.д.).

Когда выезжаете, следите за передней правой скулой своего автомобиля, чтобы на выруливании не зацепить другой, «передний» автомобиль. И еще нужно иметь ввиду, что у впереди стоящих машин в любой момент может открыться дверь.

После того, как отъезд от тротуара (края проезжей части) с объездом стоящего впереди автомобиля состоялся, выпрямляете колеса и выключаете указатель левого поворота. Далее — по вашему плану.

Пока едете вдоль припаркованных машин, держитесь от них на некотором расстоянии. Помните про внезапно открытую на проезжую часть дверь, а также о том, что в любой момент из-за машин могут появиться люди.

Выезд с места стоянки под углом к краю проезжей части

Въезд на место стоянки (на парковку) под углом к краю проезжей части рассмотрен в статье Управление автомобилем. Часть 9. Парковка.

Такие места обозначены знаком 6.4 «Парковка (парковочное место)» с одной из табличек 8.6.4 или 8.6.5, автомобиль может быть поставлен на стоянку способом, указанным на табличке: либо «носом на выезд», либо «задом на выезд».

Наиболее часто встречается второй вариант организованной парковки.

Места для «стихийной» стоянки, например, на прилегающей к проезжей части территории возле строений, возле магазина и пр., не обозначаются знаком 6.4, но там обычно имеется уширение.

В таких уширениях автомобилисты нередко ставят свои машины «под углом» в целях экономии места.

Сейчас не будем рассуждать о правомерности подобных способов размещения транспортных средств. Об этом можно прочесть в серии статей Остановка и стоянка.

Суть в том, что можно заехать под углом на такую парковку, а потом возникнет вопрос: как оттуда выехать?

Если по соседству с вами нет других припаркованных машин, то задача упрощается, так как зона видимости в этом случае увеличивается. Но как быть, если по обеим сторонам стоят машины немалых размеров?

Процесс безопасного отъезда с места стоянки из положения «задом на выезд» подробно рассмотрен в статьях Выезд с парковки задним ходом и Задний ход на парковке.

Технический момент (как выезжать, куда вращать руль) описан в начале статьи.

Основное правило в этих условиях — сначала выдвигаетесь на «прямых» колесах, а после того, как автомобиль выедет из «кармана», можно вращать руль для коррекции траектории поворота.

Это же правило справедливо и для выезда из положения «носом на выезд».

Иногда, чтобы помочь другому водителю выбраться из такой ситуации, автомобилисты поступают следующим образом: не доезжая до него, останавливаются, включают аварийную сигнализацию и спокойно ждут.

Выезжающий, увидев, что его выпускают, спокойно выезжает, в знак благодарности «моргает» аварийками и уезжает. Это водительская солидарность.

После того, как вы выберетесь с места стоянки, может возникнуть еще одна проблема: как встроиться в дорожный поток, если он очень плотный и непрерывный. Ведь, для этого, вам необходимо поймать «окно», о чем говорилось в начале статьи.

В этой ситуации включаете левый «поворотник», выворачиваете колеса влево и начинаете медленное движение в сторону едущих машин. Смотрите в левое окно-назад, чтобы случайно не задеть какую-нибудь из проезжающих машин.

Постепенно приближайтесь к потоку, мигая «поворотником». В таком случае кто-нибудь обязательно остановится, и впустит вас. Не забудьте поблагодарить пропустившего водителя, помигав ему аварийками.

Примерно таким же образом совершается выезд на дорогу с обочины, когда нужно въехать в непрерывный поток машин. Но этот способ есть смысл использовать только в населенном пункте, где скорости невысокие.

Если дело происходит на трассе за пределами населенного пункта, то спешить не нужно. На трассе скорость движения намного выше, и попутный автомобиль приближается очень быстро.

Начиная движение с обочины, необходимо сначала пропустить попутчиков, которым можете помешать, и только потом, убедившись, что успеете ускориться до того, как вас догонит следующий попутчик, можно начинать движение.

Подробнее об этом — в статье Выезд на дорогу с обочины.

Будьте внимательны за рулем.

Навигация по серии статей<< Смотрим на дорогу правильноДвижение в потоке >>

Как трогаться с места на механике пошагово для чайников


Научиться трогаться с места на механике после автомата несложно. Начинающие водители зачастую просто боятся управлять таким автомобилем, ведь к нему требуется особое отношение.

В автомате весь процесс переключения трансмиссии осуществляет компьютер, а на механике управление машиной полностью ложится на водителя.

В этой статье мы постараемся помочь вам с освоением автомобиля с механической коробкой передач. Расскажем о способах, как трогаться с места на механике, пошагово для чайников разберем все этапы начала движения на машине с данной коробкой. Рассмотрим нюансы, связанные переключением скоростей, а также другие полезные темы. Но для начала давайте поговорим о преимуществах и причинах популярности данной трансмиссии.

Преимущество машины с механической коробкой передач

Механическая коробка передач была и остается самой надежной системой управления автомобилем. Именно поэтому все спортивные машины, в том числе и для профессионального спорта, оборудованы механикой. Время разгона на такой коробке значительно меньше, чем у автомата и переключение между скоростями происходит быстрее.

Конструктивные особенности механической трансмиссии отражаются и на цене. Конструкция механики проще, поэтому авто с такой коробкой стоит гораздо дешевле автомата. А разница между ними может составлять от 10 до 30 процентов от стоимости всего автомобиля.

Экономия отражается и на эксплуатационных характеристиках:

  1. МКПП значительно меньше расходует горючего.
  2. Ремонт обходится на порядок дешевле. Об автомате такого сказать нельзя.

Испытать чувство полного единства с автомобилем в движении, как будто он является твоим продолжением, а ты его частью, можно только на механике.

Чем машина с МКПП лучше автомата?

Механика дает возможность полноценно прочувствовать автомобиль, и это ее главное преимущество. Именно поэтому в спортивных моделях невозможно встретить автоматическую коробку передач. Компьютер не дает стопроцентной гарантии отсутствия проблем в пути, поэтому МКПП заслуженно считается самой надежной и безопасной системой. Авто с такой трансмиссией имеют немало преимуществ:

  • меньший расход топлива;
  • более дешевый ремонт и ниже стоимость запчастей;
  • небольшое время разгона;
  • упрощенная конструкция, что выгодно сказывается на общей цене автомобиля.

Роль сцепления в машине

Передачи на ручной коробке переключаются благодаря специальному устройству – сцеплению. Оно обеспечивает соединение и разъединение трансмиссии с двигателем. Выжатое сцепление разрывает связь между ними и позволяет переключить рычаг скоростей на нужное значение.

Многие трудности в освоении нового способа вождения на механике связаны именно с работой сцепления. Так как наличие третьей педали требует от водителя некоторой выработки нового алгоритма трогаться с места, разгона и торможения автомобиля.

Первым этапом в освоении механической коробки передач является работа со сцеплением. В первую очередь нужно научиться переключать передачи не глядя на рычаг и выучить их последовательность. Запомните принцип переключения и практикуйтесь до автоматических действий на неподвижной и незаведенной машине.

Для этого соблюдайте следующий порядок действий:

  1. Выжмите до конца педаль сцепления (до полного утопления педали в пол).
  2. Рычаг передач поставьте в нейтральное положение и сразу же переключите на нужную скорость.
  3. Медленно уберите ногу со сцепления.

Все действия совершаются плавно, аккуратно, без рывков.

Но чтобы научиться трогаться с места, необходимо в полной мере освоить механизм работы муфты сцепления. Главное правило начала движения на МКПП – одновременная работа педали сцепления и акселератора. Ниже расскажем, как трогаться с места на механике пошагово для чайников.

Как тронуться с места на механике поэтапно для начинающих

Сцепление освоено, а передачи переключаются с завязанными глазами, значит, пришла пора двигаться дальше. Ну а дальше нужно просто поехать, тронуться с места. Научиться трогаться с места на механике несложно, если делать это на ровной дороге, не используя педаль акселератора. Для этого выполняйте следующие действия, которые помогут приловчиться к управлению данным типом трансмиссии:

  1. На заведенной машине полностью выжимаем сцепление и переводим рычаг на отметку первой передачи.
  2. Начинаем медленно отпускать ногу с педали сцепления.
  3. Когда начнется движение автомобиля, зафиксируйте ногу на сцеплении в текущем положении.
  4. Полностью отпустить педаль сцепления можно только через пару метров движения автомобиля, когда машина достаточно ускорится.

Стоит отметить, что двигатель может быть слишком слабым, будет попросту глохнуть при попытке тронуться с места без газа. Это встречается на многих автомобилях. Тогда не только у начинающих, даже опытных водителей будут возникать сложности с этим приемом.

Но на практике мы редко когда стартуем с ровной поверхности. Зачастую трудности с началом движения поджидают нас в самых неожиданных местах, например:

  • Остановка на светофоре и последующее начало движения часто вызывает остановку двигателя, если водитель «бросает» педаль сцепления.
  • При подъеме в гору автомобиль неизбежно начинает скатываться назад, что может привести к аварии.

Поэтому важно уметь трогаться с места на механике в гору или на перекрестке (на светофоре), не допустив отката автомобиля и не заглохнув.

Чтобы избежать подобных проблем, стоит практиковать и использовать следующие приемы:

  • Использовать при старте ручной тормоз.
  • Применять фиксацию (задержку) сцепления, используя педаль тормоза.
  • Быстро трогаться с места, перекидывая ногу с педали тормоза на газ.

Давайте рассмотрим порядок действий каждого из методов тронуться с места на механике наиболее подробно.

Начало движения с применением ручника

Этот способ все без исключения изучают еще в автошколе. Для его выполнения совершаем следующие действия:

  1. До упора поднимаем ручной тормоз.
  2. Полностью выжимаем педаль сцепления.
  3. Перемещаем рычаг на первую скорость.
  4. Аккуратно начинайте нажимать на акселератор и зафиксируйте ногу на педали, когда тахометр покажет значение в 1200-2000 оборотов (в зависимости от уклона горки).
  5. Далее плавно отпускаем сцепление, подводим его до тех пор, пока машина не начнет «приседать» и не пойдут вибрации.
  6. Дальше просто отпускаем ручной тормоз.
  7. Как только автомобиль двинется с места, синхронно отпускайте сцепление и добавляйте газа.

Данный алгоритм трогания с места зачастую применяют в случае, когда нужно плавно тронуться в горку после продолжительного простоя на ручнике. В других же случаях зачастую используют другие способы старта.

Смотрим видео, как трогаться в горку с ручника:

Как правильно трогаться с места на механике с газом?

Следующий способ старта подходит только для более опытных водителей или тогда, когда чувствуешь автомобиль, и можешь управлять им не глядя на панель приборов. А этого можно достигнуть только постоянными тренировками.

С помощью него можно быстро тронуться с места на светофоре или в горку, без существенного отката назад. Порядок действий должен выглядеть примерно так:

  1. Сцепление выжато, правая нога на тормозе.
  2. Далее отпускаем педаль тормоза и быстро переносим ногу на акселератор и поднимаем обороты.
  3. Одновременно с этим левой ногой необходимо сразу же начинать отпускать педаль сцепления и зафиксировать ее в тот момент, когда диски сцепления в вашей машине уже стали соприкасаться между собой. Проще говоря, вам необходимо словить момент, когда ваш автомобиль начнет трогаться с места.
  4. Удерживая обороты двигателя в заданном положении, продолжайте отпускать сцепление по мере увеличения скорости автомобиля.

Помните, что «газовать» сильно нельзя, иначе есть риск не только въехать впереди идущий транспорт, но и «спалить» сцепление в вашей машине. Лучше всего, это держать на тахометре не более чем 2000 оборотов двигателя.

Еще видео, как трогаться в горку подлавливая сцепление и синхронно добавляя газ, обязательно смотрим:

Как трогаться с задействованием педали газа?

Этот способ не подходит для неопытных новичков, так как без должной сноровки в момент выполнения маневра можно создать аварийную ситуацию. Использовать педаль газа при старте целесообразно, когда нужно двинуться с места на машине в гору или после длительной стоянки. Как выглядит порядок действий:

  1. Удерживая правую ногу на тормозе, надавить на сцепление.
  2. Отпустить тормоз и очень быстро переместить ногу на педаль газа, нажать до нужного предела.
  3. Ослабить нажатие на сцепление, пока автомобиль не начнет движение.
  4. Не меняя положения ноги на акселераторе, отпустить сцепление, тем самым позволить двигателю набрать обороты, а машине увеличить скорость.

Профессионалы рекомендуют ориентироваться на показатель на тахометре в 2000 оборотов. Иначе можно не только въехать во впереди едущий автомобиль при резком старте, но и повредить сцепление.

Переключение передач на механике

Без своевременного переключения скоростей научиться правильно ездить на механике невозможно. Повышать или уменьшать передачу в первую очередь следует в зависимости от оборотов двигателя, которые обычно определяются на слух. Давайте рассмотрим этот момент на примере разгона.

Автомобиль успешно тронулся с места, набирает скорость, двигатель начинает натужно «подвывать», это означает, что пора переключиться с первой передачи на следующую. Для этого необходимо:

  1. Выжать сцепление.
  2. Аккуратно, без рывков перевести рычаг коробки на отметку второй скорости.
  3. Далее начинаем постепенно уменьшать давление на педаль сцепления, увеличивая нажим на акселератор.

Тем не менее, пока водитель не научится по работе двигателя определять момент переключения скоростей, придется все же следить за тахометром и действовать в зависимости от следующей инструкции для начинающих:

  • Когда стрелка показывает от 2500 до 3500 оборотов, пора переключаться на повышенную передачу.
  • Если тахометр показывает меньше 1500 оборотов, то следует переключиться на пониженную передачу.

Нужно отметить, что эти рекомендации касаются случая, когда машина умеренно загружена и движется по прямой дороге. Если же автомобиль перегружен или разгоняется в гору, то переключаться следует гораздо позже указанных значений примерно на 500-1000 оборотов на тахометре. Это поможет избежать множественных поломок в будущем.

Первая и вторая передачи не смогут обеспечить высокую скорость движения, они лишь служат для более эффективного разгона автомобиля. Для комфортной и экономичной езды скорости следует переключать постоянно. Переход на другие передачи аналогичен вышеописанному процессу.

Кстати ориентироваться можно и по спидометру, в зависимости от скорости включать ту или иную скорость. Для большинства автомобилей подойдет следующая пошаговая инструкция:

  • Скорость около 35 км/час – пора включать третью передачу.
  • По достижении 50 км/час, переходите на четвертую.
  • На четвертой скорости можно разогнаться до 90 км/час, затем следует переключиться на пятую.

Помните, что на скоростях 90 и более километров в час передвигаться можно только вне населенных пунктов, полностью освоив вождение автомобиля с механической трансмиссией.

Переключение на пониженные скорости происходит аналогично их повышению – при помощи работы сцепления и перемещения рычага на нужную передачу. Отличие лишь в том, что газ при этом необходимо немного сбрасывать, если конечно в вашем случае понижение передачи означает уменьшение скорости движения авто. А вот если вам наоборот нужно быстро ускориться, то понизив передачу, необходимо напротив повысить обороты двигателя, так сказать сделать небольшую «перегазовку», перед тем как отпускать сцепление.

Тормозят на механике, так же как и на автомате, без резких нажимов на педаль тормоза. Обычно после торможения требуется переключение передачи на более низкую. Остановка автомобиля с МКПП достигается нажатием на сцепление и последующим торможением, при этом рычаг переводится в нейтральное положение.

Вредные привычки при езде на механике

Рука на ручке КПП

Эта вредная привычка знакома всем без исключения автомобилистам, а также тем, кто старается подражать Доминику Торрето из «Форсажа». При этом неважно, ездите вы на механике или автомате. Всегда можно поймать себя на желании убрать одну из рук с руля и опустить её на рычаг КПП.

И если в случае с автоматом водитель рискует лишь случайно включить нейтраль, то на механике продолжительное давление на рычаг вредит компонентам коробки, в частности речь идёт о вилках и муфтах переключения передач. Да, износ ускорится нерадикально, но визит в сервис станет чуток ближе.

Недовыжатое сцепление

Нередки случаи, когда при переключении передач слышен неприятный металлический хруст. Если с технической стороны автомобиль полностью исправен, то причина звука одна — не до конца нажатая педаль сцепления. В такой ситуации шестерёнки в КПП продолжают вращаться и включение новой передачи проходит болезненно.

Почему не заводится машина — в обзоре от TopGears

Помимо раздражающего звука частое повторение этой ошибки может привести к убийству зубьев синхронизаторов. Работать коробка будет, но переключения станут нечёткими, а неприятный звук не пропадёт даже при полностью выжатой педали сцеления.

Включение задней передачи при езде

Особенно часто такая ситуация может произойти в спешке. Это также, как и в предыдущем пункте, негативно сказывается на зубьях шестерней, слизывая их только с одной стороны, что не спеша приводит механизм в негодность.

В такой ситуации слышится выраженный скрежет, а само переключение сделать очень нелегко. При постоянном повторении этой ошибки задняя ступень будет все хуже включаться, пока полностью не поломается.

Критическое торможение с помощью двигателя

Торможение двигателем — это прием для снижения скорости без использования тормозной системы, о котором знает едва ли не каждый, кто когда-либо ездил на «механике». Использовать его как правило следует на серпантинах в горах и, конечно на затяжных спусках, когда существует риск перегрева тормозов. Нюансы, разумеется, присутствуют.

Например, следует помнить, что при использовании замедления двигателем у автомобиля не загораются стоп-сигналы, и водители позади вас могут оказаться не готовы к такому повороту событий.

А еще крайне важно включить именно ту передачу, которая обеспечит наиболее эффективное торможение без неприятных последствий вроде кратковременной блокировки ведущих колес и поломки коробки передач и повреждениям мотора. Такое возможно, если вы, двигаясь на высокой скорости, вдруг вздумаете включить первую или вторую передачу.

Переключение передачи без выжима сцепления

Такой тип вождения встречается у новичков, которые при получении навыков делают массу мелких ошибок. Не всегда выжимают сцепление те, кто учился и ездил на автомобиле с «автоматом».

Переключение без выжатой педали сцепления приводит к опасной нагрузке на трансмиссию. В результате может произойти «слизывание» или поломка зубьев шестеренки. При этом коробка быстро выходит из строя.

Понижать передачу сразу на две ступени

При эксплуатации механической коробки водители обязаны иметь представление о том, на какой скорости производить переключение ступени. Ведь в том случае, если скорость окажется выше, чем трансмиссия может вынести и сразу же после отпуска сцепления произойдет сильное торможение мотором.

Это, в свою очередь, может привести к неисправности дисков и коробки, а также ремня газораспределительного механизма. Особенно опасна такая ситуация зимой, когда ведущие колеса мгновенно замедляться при таком торможении двигателем, что привести к опасному уходу с траектории движения.

Подведем итоги

Самостоятельная практика, многочасовые тренировки или помощь более опытных автолюбителей незамедлительно скажутся на результате начинающего водителя. Для начала обучение правильному началу движения и вождению начните с пустырей и автодромов, постепенно переходя на дороги общего пользования. Осваивайте постоянные маршруты на пустых дорогах начиная с раннего утра. Постепенно сдвигайте время к реальным дорожным условиям, в которых вам предстоит передвигаться в будущем.

Научитесь расслабляться, так как ручное управление автомобилем не терпит суеты. Некоторой степенью комфорта, которой придется пожертвовать, пересев с автомата на механику, вознаграждается удовольствием от ощущения полного контроля над автомобилем и бесценным опытом вождения.

Это все что мы хотели сказать по данному вопросу. В статье мы постарались в подробностях раскрыть тему, как трогаться с места на механике пошагово для чайников, а также затронули другие вопросы, связанные с вождением автомобиля. Надеемся, что данная информация была для вас полезной. Будем рады ответить на ваши вопросы в комментариях.

Новые статьи

  • Переключение скоростей и начало движения на механической коробке передач для начинающих
  • Вождение на автодроме: полезные советы и рекомендации для начинающих водителей

Механика и техника спринта

Обучение технике бега на короткие дистанции можно разделить на пять областей: старт, ускорение, фаза движения, фаза восстановления и замедление.

Спортсмены стартуют из различных положений, включая стационарное или движущееся. Спортсмены в таких видах спорта, как бейсбол и софтбол, обычно начинают все скоростные движения в двухточечной стойке из стационарного положения, в то время как спортсмены в других видах спорта (например, в хоккее на траве, футболе, баскетболе и лакроссе) также могут начинать движения в двухточечной стойке. точечной стойки, а от активного движения (бег трусцой, шарканье или бег назад).Американский футбол предлагает различные стартовые позиции, в том числе стационарную трех- или четырехточечную стойку для линейных и крайних защитников, двухточечную стационарную стойку для квотербеков, принимающих и бегущих защитников, стационарную или движущуюся двухточечную стойку для полузащитников и защитные спины и подвижная или стационарная двухточечная стойка для игроков специальных команд.

При начале скоростного движения из двухточечной стойки спортсмен должен находиться в удобном положении, ноги на ширине плеч или чуть уже, вес тела равномерно распределен на обе стопы, руки согнуты под углом 90°, рука со стороны ведущей ноги рядом с ягодицей, а другая рука со стороны лица.Центр тяжести спортсмена должен находиться над передней ногой, при этом передняя нога должна быть согнута почти на 90°. Перед началом движения примерно от двух третей до трех четвертей веса тела следует перенести на ведущую ногу. Старт должен происходить с приложением силы обеими ногами к земле и резким движением вперед. Задняя нога должна первой оторваться от земли с быстрым махом вперед, а задняя рука должна двигаться вперед (10, 16, 29).

Старт из трех- или четырехточечной неподвижной стойки должен происходить в удобном положении спортсмена.Вес тела должен быть равномерно распределен между руками, ногами и коленями, руки должны быть выровнены на ширине плеч, а голова и спина должны быть выровнены. Перед началом старта спортсмен должен выровнять центр тяжести над ведущей ногой, согнуть переднюю ногу почти до угла 90°, а заднюю ногу почти до 125°, раздвинуть бедра на ширине плеч или немного шире и выпрямите обе руки и расположите их немного перед кистями. Старт происходит взрывным толчком обеих ног, при этом задняя нога движется первой с махом вперед.При этом альтернативная рука должна активно двигаться (10, 16, 29).

Старт с движения происходит, когда спортсмен движется легким шагом или бегом трусцой с легким наклоном вперед. Во время старта спортсмен должен приложить усилие к земле обеими ногами и вырваться вперед, при этом задняя ступня оторвется от земли первой с быстрым махом вперед, а задняя рука выдвинется вперед (10, 16, 29).

Во время фазы ускорения тело постепенно выпрямляется, а шаги удлиняются.Когда подушечка стопы соприкасается со спортивной поверхностью, стопа должна находиться в тыльно-согнутом положении. Спортсмен должен смотреть вниз и ограничивать сгибание туловища в пояснице. Ускорение отличается от максимальной скорости (фаза движения и восстановления) следующим образом: длина шага увеличивается в течение периода ускорения, и нагружается передняя механика (например, движение ног перед телом) (6, 10, 23). , 29).

Фаза движения каждого шага начинается, когда подушечка ведущей стопы создает силовой контакт с поверхностью, и заканчивается, когда стопа отрывается от поверхности.Центр тяжести спортсмена должен находиться немного позади ведущей ноги в начальной точке контакта. Силовой контакт подушечки стопы, согнутой в тыльном направлении, ослабляется разгибанием бедра, колена и лодыжки. Короткий период контакта с поверхностью должен продолжаться до тех пор, пока центр тяжести спортсмена не пройдет над ведущей ногой и перед ней. Когда подушечка ведущей ноги отрывается от земли, фаза рывка завершается (6, 10, 23).

Фаза восстановления каждого шага начинается, когда подушечка ведущей стопы отрывается от земли, и продолжается до тех пор, пока стопа не вернется обратно на землю.Удерживая стопу в тыльном сгибании, спортсмен должен согнуть колено и быстро подтянуть пятку к бедру. Это позволяет быстрее махнуть восстановительной ногой благодаря механическому преимуществу, поскольку нога находится ближе к оси вращения бедра. Как только пятка достигает максимальной высоты, спортсмен должен толкнуть ее вперед с намерением пройти согнутой в тыльном направлении ступней выше противоположного колена. Когда он или она начинает выпрямлять ногу, готовясь к контакту с землей, спортсмен должен сосредоточиться на том, чтобы удерживать стопу в тыльном согнутом положении и подниматься на поверхность с мощным разгибанием бедра и колена (6, 10, 23, 27).

Во время прохождения фазы драйва и восстановления спортсмены должны учитывать следующие факторы. Голова должна находиться в нормальном положении относительно туловища, а туловище и плечи должны оставаться неподвижными, чтобы избежать вращения. Угол наклона туловища должен оставаться между 80° и 85°, а мышцы головы, шеи, плеч и верхних конечностей должны оставаться расслабленными. Махи рукой должны начинаться с того, что ведущая рука согнута на 70° (противоположно ведомой ноге), рука должна находиться у щеки с этой стороны, и заканчиваться задней рукой, согнутой на 130° (противоположно ведущей ноге) и расположенной немного дальше бедро с той стороны (6, 23).При правильном положении спринтер будет демонстрировать вертикальное туловище, ровную голову и максимальную высоту бедер во время бега с максимальным усилием.

Успешное торможение и остановка в спорте позволяет спортсменам переключаться между ускорением и максимальной скоростью для изменения направления в зависимости от того, что диктует действие. Ключом к замедлению и изменению направления без полной остановки является сгибание лодыжек, бедер и коленей, когда каждая ступня касается земли. Это увеличивает время, в течение которого сила может быть поглощена и распределена по всему телу, что позволяет спортсменам снизить скорость и изменить направление движения или остановиться (10).

Движение начинается с земли: важность правильной механики стопы — PT Alignment

Ваши ноги являются основой подвижности вашего тела. Без надлежащего функционирования стоп баланс тела и чувство движения отрицательно сказываются, и это может оказать глубокое влияние на общую механику тела и работоспособность.

У ваших ног много ролей: они поддерживают ваш вес, позволяя вам стоять прямо. Они толкают вас вперед и мешают двигаться.Они поглощают наземные силы. И они помогают вам адаптироваться к неровной местности во время движения. Для выполнения этих функций каждая здоровая стопа является одновременно жестким рычагом и подвижной конструкцией. Многочисленные кости, связки, суставы, мышцы и сухожилия, из которых состоит каждая стопа, должны работать вместе для плавного и эффективного движения.

Будь то игрок в гольф, толкающий водителя, спринтер, отталкивающийся от стартовой колодки, или ныряльщик, прыгающий с 10-метровой платформы, вы можете увидеть, как ноги человека играют роль в динамике движения тела.Спортсмены тратят значительные усилия и время на то, чтобы их тело было правильно подготовлено к движению, которое они собираются сделать. Неправильная работа стопы может испортить все выступление и даже привести к травме. Это демонстрирует важность наземной механики по отношению к общей функции и производительности.

Биомеханика – основы

Биомеханика стопы и голеностопного сустава жизненно важна для функционирования голени. Каркас стопы и голеностопного сустава и движения влияют на то, как голень управляет силами в своей роли весовой нагрузки и движения.Структурные элементы стопы, кости и связки, в сочетании с динамическими элементами, мышцами и нервами делают это движение возможным.

Пронация, поворот стопы внутрь, и супинация, поворот стопы наружу, являются определяющими движениями как стопы, так и голеностопного сустава. Пронация приводит к состоянию подвижности, а супинация приводит к состоянию стабильности. Последовательность перехода® представляет собой непрерывное переключение между этими двумя движениями. Именно в этот момент стопа переходит из подвижной структуры, которая приспосабливается к земле, в обеспечение стабильности или жесткого рычага, необходимого вашему телу, чтобы максимизировать силы, чтобы продвигать вас вперед.

Стабильность, подвижность и последовательность перехода® лучше всего контролируются, когда структурные и динамические компоненты стопы работают вместе в синергии.

Демонстрация эффективной координации стопы

Эффективную динамику или координацию стопы можно легко продемонстрировать, изучив опорную фазу ходьбы – время, когда ваша нога находится на земле, начиная с приземления пятки. Когда пятка касается земли, стопа должна находиться в слегка супинированном положении.Затем стопа и лодыжка немедленно пронируются, поскольку они поглощают вес тела. В этот момент стопа подвижна и поглощает силы земли. Затем ваша стопа позиционирует переднюю часть стопы для следующей фазы походки, средней стойки.

В средней стойке ваша стопа начинает супинировать и продолжает это движение через толчковое движение «отрыв носка». Здесь ваша нога снова превращается из подвижной конструкции в жесткий рычаг, который затем может продвигать ваше тело вперед, когда вы поворачиваете другую ногу вперед, чтобы повторить движение.

Именно эта эффективность, переходная последовательность® супинации/пронации/супинации является ключом к правильной биомеханике стопы. Крайне важно, чтобы стопа обладала подвижностью и стабильностью, необходимой для достижения оптимального положения на протяжении всего цикла ходьбы.

Программы реабилитации и повышения работоспособности – начиная со стопы

Большинство программ реабилитации и повышения работоспособности сосредоточены на динамических элементах тела в целом.Важно посвятить время и усилия двигательному контролю и проприоцепции, которые составляют основу любого протокола кондиционирования или реабилитации. Эти программы являются надежными и успешно увеличивают силу и гибкость стопы и голени. При этом также важно понимать, что стопа требует особого внимания к ее структурным элементам для повышения эффективности ноги, а именно к артрокинематике.

Эффективная биомеханика стопы и голеностопного сустава является результатом аппроксимации твердой суставной поверхности – поверхности костей соединяются вместе, как кусочки головоломки (артрокинематика).И этот фундамент является основой всей функциональной деятельности. Это здоровое выравнивание стоп, лодыжек и коленей не только способствует продуктивному движению без травм, но и повышает общую производительность тела для работы, игр и повседневной деятельности.

Похожие сообщения

Рекомендуемые продукты от PT Aligned

Механика движения

Первый шаг на пути к здоровью — научиться выполнять базовую механику движения. Механика создает структуру движения и диктует наиболее безопасный и эффективный способ его выполнения.Таким образом, очень важно, чтобы спортсмен разработал хорошую механику движения, прежде чем стремиться к интенсивности в виде веса, большого количества повторений или скорости.

В кроссфите используются различные движения и категории движений, многие из которых имеют множество применений. Цель состоит в том, чтобы выучить базовый навык, а затем, после последовательного выполнения правильной механики движения, вы бросаете вызов этому навыку с помощью более продвинутой вариации. Например, воздушные приседания знакомят с фундаментальной механикой приседаний, которые затем переносятся в приседания со штангой на груди, приседания со штангой на спине, трастеры и/или приседания над головой. Начинающий спортсмен добьется большего успеха, если сначала освоит самые базовые навыки, а затем применит то, что они знают. они научились выполнять более сложные движения, насколько позволяет их компетенция.

Когда новичка просят выполнить движение, он должен сначала выучить ключевые позиции (пример: начальная и конечная позиция в становой тяге). После того, как они отработали эти позиции, они должны научиться эффективно переходить между ними, не нарушая формы и механики. Замедление движения, чтобы помочь им понять позиционирование, часто является наиболее полезным.

Тренеры обычно объясняют движения, показывая моменты выполнения. Сложные движения, такие как взятия на грудь и рывки, будут следовать за прогрессом, чтобы попытаться упростить изучение движения и научить правильному позиционированию.Точки выполнения и позиционирования должны быть в центре внимания при первом обучении выполнению движения. На этом этапе очень легко зайти слишком далеко за пределы возможностей спортсмена и заставить его потерять эффективность. Усталость, потеря концентрации и выполнение нескольких разных действий во время тренировки могут значительно ухудшить движения спортсмена.

Порог между хорошим и плохим выполнением движения очень тонок, особенно у новичков. У многих из вас, вероятно, были тренировки, на которых один раунд был отличным, а следующий — ужасным, а тренер был повсюду.Сбои в механике случаются, но когда вы новичок, у вас не будет способности и стойкости, которые есть у опытного спортсмена, чтобы преодолеть это. Вот почему коуч должен помочь вам понять, что происходит, и направить вас в нужное русло. Великолепные тренировочные программы обеспечивают достаточную сложность, чтобы помочь спортсменам прогрессировать, не подавляя их и не выталкивая их за пределы их текущих возможностей. Если спортсмена не подталкивать, прогресса не будет. Слишком много, и это может обескуражить их и толкнуть их слишком далеко за пределы их возможностей.

Существует распространенная ловушка, в которую попадают тренеры, когда, по их мнению, их спортсмены не получат преимуществ «настоящей тренировки» при оттачивании механики движения. Когда это происходит, тренеры должны помнить об усилиях, необходимых для выполнения нового навыка на высоком уровне. Несмотря на то, что количество повторений небольшое, а нагрузка на штангу невелика, выделить время на то, чтобы сосредоточиться на механике движения, будет абсолютно непросто. Погружение в новые диапазоны движения и позиции создает отличный физический отклик.Требуется время, чтобы освоить новые навыки и движения. Этот процесс не следует торопить, и он приведет к лучшему развитию и сохранению.

Стоит также отметить, что общие способности спортсмена не дают точного представления о том, как он будет справляться с новыми навыками. Спортсмены с высоким уровнем физической подготовки в одной области могут испытывать трудности, когда им приходится выполнять движения, выходящие за рамки их сильных сторон. Бывший спортсмен-футболист может обладать силой «мускулов» в движениях, но ему следует начать с изучения основ гимнастических навыков, прежде чем приступать к более сложным движениям.У них может быть грубая сила, чтобы управлять движением, но их механика будет ограничивать их производительность, и их истинный потенциал пострадает.

Самая трудная часть тренировочного процесса – это решить, когда спортсмен сможет справиться с выходом за рамки начальной фазы обучения. Основная механика движения должна быть понята и, что более важно, хорошо выполнена. Однако не путайте этот стандарт с техническим совершенством. Мы обсудим более подробно, как концепция постоянства должна действовать как руководство к тому, как и когда спортсмену следует бросать вызов.

Кроссфит | Механика, постоянство, интенсивность: механика

Первый шаг на пути любого спортсмена — научиться выполнять базовую механику движений. Механика движения относится к физике движения или относительным положениям, углам и скорости частей тела, участвующих в выполняемом движении. Механика создает структуру движения и диктует наиболее безопасный и эффективный способ его выполнения. Таким образом, очень важно, чтобы спортсмен развил здоровую механику движения, прежде чем стремиться к интенсивности в виде нагрузки, большого количества повторений или быстрого выполнения.

CrossFit использует различные движения и категории движений, многие из которых имеют несколько применений. Хороший тренер поможет спортсмену организованно освоить множество необходимых навыков. Часто этот процесс включает в себя изучение базового навыка, а затем, после приобретения компетенции, испытание базового навыка с помощью вариации. Например, воздушные приседания знакомят с фундаментальными принципами приседаний, которые будут перенесены в приседания со штангой на груди или приседания над головой. Большинство тренеров интуитивно понимают, что новичок, скорее всего, добьется большего успеха, если сначала освоит менее сложный навык, а затем применит то, что он изучил, к более сложной вариации, насколько позволяет компетенция.Этот естественный процесс в общих чертах описывает процесс постановки механики на первое место.

Когда новичка просят выполнить движение, сначала должны быть введены и эффективно выполнены критические позиции (например, начальная и конечная позиции в становой тяге). После того, как спортсмен освоит основные положения движения, он должен научиться эффективно переходить между этими положениями, не отклоняясь от плохой механики. Часто бывает необходимо снизить скорость исполнения до тех пор, пока не будет достигнут некоторый уровень понимания позиции.

Тренеры, как правило, описывают процесс выполнения движения, рассказывая о точках выполнения. Для более сложных движений можно использовать прогрессию для дальнейшего упрощения и систематизации процесса обучения. На ранних стадиях обучения поддержание позиций и точек выполнения требует большой преднамеренной концентрации. На этом этапе обучения очень легко подтолкнуть спортсмена за пределы его навыков и снизить эффективность движения.Минимального утомления, необходимости выполнять несколько разных навыков во время одной тренировки и/или просто потери концентрации будет достаточно, чтобы значительно ухудшить движения спортсмена.

У большинства спортсменов очень тонкая грань между хорошим исполнением и нарушением механики движения в начале процесса обучения. Точно так же, как новый водитель изо всех сил пытается плавно влиться в высокоскоростное движение, начинающий спортсмен просто еще не развил способность и устойчивость, чтобы двигаться физически разумно.Одна из задач тренера — распознать это и направить спортсмена по его пути. Значительная часть искусства хорошей тренировки состоит в том, чтобы создавать достаточное количество задач, чтобы стимулировать прогресс, не подавляя спортсмена полностью и не выталкивая его за пределы текущего порога. Недостаточная нагрузка затормозит прогресс, но слишком большая в лучшем случае обескуражит, а в худшем заставит спортсмена выйти за пределы своих возможностей.

Иногда тренеры могут считать свой собственный опыт само собой разумеющимся и попадать в ловушку, полагая, что их спортсмены не получат преимуществ «настоящей тренировки», уделяя время тому, чтобы сосредоточиться на механике движения.В таких случаях инструкторы сослужат хорошую службу, если будут помнить о постоянных усилиях, необходимых для отработки нового навыка на высоком уровне. Несмотря на кажущееся малое количество повторений или нагрузку на штангу, специфическая работа механики, несомненно, вызовет трудности. Новые диапазоны движений и позиций (или те, которые были давно испытаны) часто вызывают более сильную физическую реакцию, чем это может быть очевидно, просто взглянув на цифры на бумаге. Самые успешные тренеры по кроссфиту признают, что длинная, медленная траектория развития навыков и способностей к отдаленному горизонту наиболее эффективна как с точки зрения развития, так и удержания спортсмена.

Наконец, стоит отметить, что общие возможности спортсмена могут не служить точным показателем применительно к новому навыку. Вполне возможно, что спортсмен с высоким уровнем физической подготовки в какой-то одной области сильно борется, когда подвергается движению, которое не соответствует его силе. Как и многие другие элементы, общие для хорошего обучения, эти случаи необходимо наблюдать и подходить к ним на индивидуальной основе как можно чаще. Бывшему полузащитнику, который может приседать дома, нужно начинать с нижних колец с ногами на полу при изучении основных позиций подъема силой.Даже если он может добиться успеха просто потому, что обладает силой, необходимой для выполнения движения, если механика никогда не будет по-настоящему усовершенствована, тогда расстояние между его потенциалом и производительностью всегда будет больше, чем необходимо.

Большая часть задачи и искусства тренировки заключается в том, чтобы решить, когда спортсмен готов выйти за рамки начальной фазы обучения. Основную механику движения нужно понимать и, что более важно, хорошо выполнять. Однако не путайте этот стандарт с техническим совершенством.В следующем выпуске этой серии мы обсудим, как концепция постоянства должна служить руководством к тому, как и когда спортсмену следует бросать вызов.


Дополнительные показания


Чтобы узнать больше о движении человека и методологии CrossFit, посетите сайт CrossFit Training.

Принципы биомеханики и кинезиологии, связанные с двигательными навыками и моделями движений — видео и стенограмма урока

Принцип силы

Кто не помнит со школьной скамьи яркий образ самого сэра Исаака Ньютона, знаменитого ученого, сидящего под деревом и получающего по голове падающим яблоком? Внезапно его поразило прозрение или прозрение о силе гравитации.Почему это было важно? Ньютон известен своими тремя законами движения. Проще говоря, первый закон гласит, что если объект находится в состоянии покоя, он останется в таком состоянии, пока на него не подействует внешняя сила.

Самый фундаментальный принцип движения очень прост и может быть выражен тремя словами: сила вызывает движение. Кроме того, плохая сила вызывает плохое движение. Итак, когда вы видите, как спортсмен совершает ошибку, вы знаете, что она была вызвана неправильным приложением силы.

Общие, линейные и угловые движения

Мы все восхищались олимпийскими гимнастами, которые вращались в воздухе и каким-то образом точно приземлялись, или скейтбордистами, которые с головокружительной скоростью спускались по страшным пандусам, а затем бросались в воздух, чтобы выполнить трюк. потрясающие трюки. Паттерны движений человека, или общее движение, по сути являются комбинацией двух вещей:

  • Линейное движение — это движение по прямой линии
  • Угловое движение — это движение по кругу (также известное как вращательное)

Другие виды спорта, в которых мы часто видим много угловатых движений, включают танцы и фигурное катание.С точки зрения непрофессионала, угловое движение включает вращение вокруг оси. Теперь руки и ноги человеческого тела действуют как оси (множественное число оси). Кроме того, так же как и бедра и плечи.

Как упоминалось ранее, изучение биомеханики и кинезиологии может быть чрезвычайно сложным, потому что человеческое тело имеет очень много подвижных частей, и силы, воздействующие на эти части, могут применяться по-разному, с разной степенью интенсивности. А теперь давайте на секунду подумаем о спортсмене по фигурному катанию.Фигурист скользит по льду по прямой линии с возрастающей скоростью. Затем внезапно фигуристка подпрыгивает в воздух и делает три полных оборота. Вы видите, как спортсмен перешел от линейного движения к угловому движению?

Анализ движений

Кого не зачаровывало видео легенды НФЛ Джо Монтаны, бросающего футбольный мяч с почти безупречной техникой? Эксперты могут анализировать паттерны движения, используя технику, известную как анализ движения . Это важно, потому что, изучая видео, ученые могут получить важную обратную связь, которая может улучшить их понимание как биомеханики, так и кинезиологии.Обычные спортивные движения, такие как броски, удары ногами или удары, можно разбить на три этапа:

  1. Подготовка движения
  2. Выполнение хода
  3. Продолжение после хода

Эксперты могут просматривать видео и искать как качественные, так и количественные тенденции. Качественные элементы включают осанку и ритм спортсмена. Количественные элементы будут включать числа, относящиеся к расстоянию и скорости. Вооружившись этой информацией, эксперты могут приступить к усовершенствованию.

Приобретение двигательных навыков: нейрогенез

Помните, когда мы были молоды и как весело было раскрашивать, но как трудно было поначалу оставаться внутри линий? Затем мы стали лучше и иногда сохраняли цвет внутри линий, и, наконец, мы смогли полностью закрасить линии. В обучении моторным навыкам участвуют три этапа:

  • Первый этап — Когнитивные : движения медленные и не очень эффективные. Требуется много умственных способностей, и по большей части движения контролируются сознательно.
  • Второй этап — Ассоциативный : движения более плавные и эффективные. Требуется не так много умственных способностей, потому что некоторые движения теперь сознательны, а другие автоматические.
  • Stage Three — Автономный : движения более эффективны и точны. Требуется очень мало умственных способностей, если вообще требуется, и теперь почти все движения автоматические.

Нейрогенез — это процесс, при котором в организме вырастают новые клетки мозга, и его можно стимулировать с помощью различных двигательных навыков и моделей движения.Движения стимулируют BDNF (мозговой нейротропный фактор). В свою очередь, этот важнейший белок помогает нервным клеткам выживать, выращивая и поддерживая их. Исследователи мозга, также известные как когнитивисты, считают, что упражнения приносят пользу мозгу следующим образом:

  • улучшение памяти
  • снижение стресса
  • повышение успеваемости
  • улучшение поведения и социализация
  • улучшение общей функции мозга
  • усиление умственных способностей
  • баланс поведения и настроения

Итоги урока

Давайте уделим несколько минут обзору важной информации, которую мы узнали.На этом уроке мы рассмотрели основные принципы биомеханики и кинезиологии и то, как они соотносятся как с моторными навыками, так и с моделями движений. Сначала мы узнали, что биомеханика — это изучение живого тела и его механики, а кинезиология — это изучение движения тела, особенно у людей, и его связи с анатомией. Мы также узнали, что эти области связаны с изучением моторных навыков , то есть движений человека, которые производятся сложной комбинацией нервов и мышц.

Мы также узнали о подразделах двигательных навыков: мелкая моторика , которые представляют собой небольшие точные движения, и крупная моторика , которые представляют собой более крупные и менее точные движения. Мы также объяснили некоторые термины и обсудили как принцип действия силы , вызывающей движение, так и принцип движения в целом. Мы коснулись трех стадий анализа движения: подготовка движения, выполнение движения и завершение движения после движения.Мы также обсудили три стадии приобретения двигательных навыков: когнитивную, ассоциативную и автономную. Наконец, мы подробно остановились на решающей связи между мозгом и моторными навыками, а также моделями движений посредством процесса нейрогенеза , который представляет собой процесс, посредством которого в организме вырастают новые клетки мозга.

Физика сидячего положения – Александр Technique Science

Это эссе Тима Каччиаторе и Патрика Джонсона о биомеханике вставания из положения сидя было первоначально опубликовано в STAT News осенью 2016 года.

pdf версия


Приседание — одно из основных движений, которым обучают преподавателей Техники Александра. Обычно мы оставляем в стороне механические детали движения и сосредотачиваемся на обучении торможению и направлению. Но понимание основ физики приседаний дает понимание фундаментальных аспектов движения, что может помочь в понимании постуральных привычек ученика. Это также может вдохновить на новые способы общения с более технически подкованными студентами, а также с врачами и физиотерапевтами.Кроме того, многие учителя уже используют слова и понятия из физики и техники, такие как гравитация, импульс, стабильность, эффективность, механическое преимущество, жесткость и подвижность, в своем описании техники Александра.

Эта статья знакомит с физикой сидячего положения стоя в связи с преподаванием и изучением техники Александра. Это также демонстрирует, как различные варианты выполнения приседаний могут по-разному физически бросить вызов учащимся. Шесть «игр», в которые вы можете играть во время чтения, включены, чтобы дать вам представление о том, что обсуждается.Мы постарались сделать уровень технической детализации доступным для большинства читателей. Если текст временами становится слишком громоздким, не стесняйтесь переходить к следующей игре и возвращаться к тексту позже.

Многие принципы перехода из положения сидя в положение стоя могут быть применены непосредственно к обратному движению (из положения стоя в положение сидя), хотя есть некоторые ключевые отличия. Чтобы статья была краткой, мы сосредоточимся на приседаниях в наших объяснениях и отметим несколько ключевых отличий от приседаний.

Немного общей физики тела

В основе всех действий, согласно ньютоновской механике, лежат силы.Сила — это толчок или тяга. Когда вы перемещаетесь по миру, каждое изменение в вашем состоянии движения связано с набором сил, вызывающих это изменение. Эти силы можно разделить на внешние силы, действующие на тело извне, и внутренние силы, действующие внутри тела.

На вас воздействуют два вида внешних сил: гравитационные и контактные. Гравитация притягивает каждую часть вас к земле. Большинство из нас знает это. Менее известно, что земля также давит на вас контактной силой.Если вы сейчас сидите на стуле, то и стул, и пол давят на вашу попу и ноги. Другая контактная сила — это трение, которое предотвращает скольжение ваших ног, когда вы встаете. Как следует из названия, контактные силы работают только тогда, когда объекты соприкасаются друг с другом. Напротив, гравитация постоянно тянет вас вниз, даже если вы прыгаете в воздухе.

Вы можете визуализировать действие внешних сил, представляя, что произошло бы, если бы их не было.Если бы гравитации не было, малейшее движение отбросило бы ваше тело от земли. Если бы контактных сил не было, вы провалились бы сквозь пол, как если бы он не имел никакой субстанции, или, в случае трения, вы не смогли бы избежать скольжения по полу в любом направлении.

Внутренние силы генерируются внутри тела костями, мышцами, сухожилиями, связками и другими тканями. Некоторые из этих сил потребляют энергию, например сила мышц. Другие не потребляют энергии, например силы костей, связок и сухожилий.Без внутренних сил со стороны тела оно разрушилось бы из-за внешних сил гравитации и контактных сил.

Баланс всех этих сил, как внутренних, так и внешних, определяет, будет ли происходить движение и как. Уравновешенные силы связаны с состоянием либо покоя, либо постоянного движения. Неуравновешенные силы связаны с изменением состояния движения. Чтобы обсудить, как это работает, мы должны сначала определить импульс.

Импульс объекта описывает как его движение, так и его сопротивление изменению движения.Чем больше масса и/или скорость объекта, тем больше импульс. Автомобиль, обгоняющий велосипедиста, имеет больший импульс как потому, что он имеет большую массу, так и потому, что движется быстрее. Таким образом, автомобиль будет намного труднее замедлить скорость, чем велосипед. Импульс также имеет направление. Автомобиль, движущийся на юг, и такой же автомобиль, движущийся на север с одинаковой скоростью, имеют противоположные импульсы. Человеческое тело немного сложнее автомобиля, потому что оно может складываться, изгибаться и скручиваться множеством способов. При движении разные части тела могут двигаться в разных направлениях с разными скоростями и массами.Таким образом, каждая часть тела может иметь свой собственный импульс. Например, в начале фазы опрокидывания при сидении и вставании голова имеет импульс вперед, в то время как стопы почти не имеют импульса

Силы и импульс тесно связаны. Для изменения импульса требуется результирующая сила. Если движущийся автомобиль пытается внезапно затормозить и остановиться, для его замедления необходима внешняя сила — сила трения земли о шины. Тенденция объектов сопротивляться изменению импульса называется инерцией.В примере с автомобилем, пытающимся остановиться, если дорога очень обледенелая и скользкая, автомобиль продолжает двигаться вперед, потому что сила трения исчезла, а инерция поддерживает его движение. В сидении, чтобы встать, требуется сочетание сил, как внутренних, так и внешних, чтобы ускорить, замедлить или изменить направление различных частей в движении, в то время как инерция может использоваться для продвижения движения вперед.

Последние термины, о которых нужно знать, это крутящий момент и вращательное движение. Большая часть движений тела связана с вращением предметов вокруг суставов.В этих случаях проще говорить о крутящих моментах, а не о силах, и вращательном импульсе/инерции, а не о линейном импульсе/инерции. Точное определение этих терминов выходит за рамки данной статьи. Но для наших целей достаточно помнить, что крутящий момент и вращательный момент/инерция для вращающихся объектов — то же, что силы и импульс для объектов, движущихся по прямой линии.

Медленное плавное сидение и вставание

Мы начнем обсуждение приседания с рассмотрения очень медленного непрерывного движения.Представьте себе мастера тайцзи, который движется очень медленно. Мало того, что движение медленное, так еще и нет рывков или резких сдвигов во время движения. В этом случае импульс и изменения импульса почти равны нулю. При небольшом импульсе все силы должны оставаться примерно сбалансированными на протяжении всего движения. Это означает, что по мере того, как движение медленно течет вперед, движитель может остановиться в любой момент без каких-либо корректировок и оставаться в равновесии. Отсутствие импульса и последующее равновесие сил упрощают физику.Это также означает, что направление движения не влияет на физику. т.е. очень медленные приседания и приседания с точки зрения физики идентичны. Физики называют такое крайне медленное плавное движение «квазистатическим», что означает практически неподвижность.

Игра 1: Попробуйте квазистатически перейти из положения сидя в положение стоя и наоборот. Убедитесь, что вы действительно двигаетесь медленно, без рывков и что вы никогда не «бросаете» себя и не падаете с одной точки равновесия на другую.Убедитесь, что вы можете остановиться в любой момент без регулировки. Постарайтесь, в частности, устранить любые рывки в тот момент, когда ваша попа отрывается от стула (в этой статье мы будем называть этот момент отрывом).

Квазистатическое движение требует, чтобы ваш центр масс все время оставался над основанием опоры, т.е. чтобы вы постоянно оставались в равновесии. Грубо говоря, центр масс — это точка, относительно которой масса равномерно распределена. В сидячем положении он расположен примерно вокруг пупка, но меняет свое положение по мере того, как тело меняет форму во время движения.Только когда центр масс находится прямо над основанием опоры, объект может балансировать в состоянии покоя. Основанием опоры в сидячем положении является область, определяемая седалищными костями и двумя ступнями, в то время как в положении стоя это единственный прямоугольник, определяемый внешними краями двух ступней. Чтобы оставаться в равновесии во время медленного движения, вы должны сначала переместить свой центр масс вперед через опору для сидения , , пока он не окажется над вашими ногами. Только тогда вы сможете поднять свою попу со стула, не упав.Если вы попытаетесь оторваться до того, как центр масс достигнет ступней, вам придется либо резко наклониться вперед для подготовки (чтобы создать импульс движения вперед), либо вы упадете на спину стула.

Рис. 1. Карикатура сидячего положения с центром масс (зеленая точка) для двух положений, до начала движения (слева) и сразу после отрыва (справа). При квазистатическом движении центр масс должен переместиться выше ступней, прежде чем вы сможете встать.

Перенос центра масс на ступни достигается наклоном туловища (рис.1). Чем ближе ступни к стулу, тем меньше туловище должно наклоняться вперед, чтобы центр масс оказался над ступнями. Наклон туловища при отрыве также уменьшается, когда вес приходится на пятки, а не на центр или подушечки стоп. Одним из преимуществ приседаний по сравнению со стоянием при сидении является то, что расстояние между ягодицами и ступнями может быть выбрано до начала движения, что определяет, с какими трудностями столкнется двигающийся.

Игра 2: Попробуйте квазистатическую стойку из положения сидя с разным положением ног.Не забывайте двигаться очень медленно и плавно на протяжении всего движения. Обратите внимание: чем дальше ноги от стула, тем дальше вы должны наклоняться вперед и тем труднее поддерживать квазистатическое движение. Обратите внимание, что меняется, когда вы начинаете отрыв на пятках, а не на подушечках стоп. Теперь попробуйте квазистатическую стойку, чтобы сесть. Обратите внимание, что глубина наклона туловища определяет, насколько далеко может приземлиться бомж на стул.

Мы можем думать о медленном движении как о задаче согласования силы.Гравитация сдвинула бы позвоночник вперед и согнула бы тело в бедрах и коленях (сгибание), если бы не было внутренней мышечной работы. Чтобы предотвратить этот коллапс и контролировать движение, необходима активация мышц-разгибателей туловища, бедра и ноги, чтобы соответствовать силе тяжести. Обратите внимание, что в принципе для осуществления движения не требуется активация сгибателей туловища, бедра или колена. Вверху во время отрыва сила тяжести управляет движением, а разгибатели контролируют его. С технической точки зрения сокращения мышц-разгибателей бедра и колена являются эксцентрическими.После того, как таз покидает стул, эти разгибатели продолжают работать, чтобы развернуть тело в положение стоя. Таким образом, как фаза наклона вперед, так и фаза развертывания в положение стоя требуют постоянной активности разгибателей.

Наклон туловища для смещения центра масс выше ступней переносит больший вес на ступни, прижимая ступни к полу. Это уравновешивается внешней контактной силой от пола вверх. Эту контактную силу можно измерить с помощью напольных весов.

Игра 3: Вы можете почувствовать и/или измерить силу контакта с землей.Поместите напольные весы под ноги и наблюдайте, как контактная сила, измеренная весами, увеличивается по мере того, как ноги нагружаются (вам нужны аналоговые весы или цифровые весы, которые постоянно обновляются). Когда переход из положения сидя в положение выполняется медленно и плавно, вы (или ваш друг) можете отслеживать непрерывное увеличение веса до тех пор, пока вы не достигнете примерно своего веса в отрыве. Если у вас нет весов, просто обратите внимание на изменение давления на подошву стопы.

Интересно, что вы также можете утяжелять и разгружать ноги, не наклоняя туловище.Создание горизонтальной силы, когда ступни упираются в пол, вперед или назад, создает горизонтальные силы трения как от пола, так и от стула. Они создают крутящие моменты, которые либо толкают вниз, либо поднимают ноги. Более подробное объяснение физики этого выходит за рамки этой статьи, но вы можете легко почувствовать, как это происходит, и/или измерить это с помощью весов. Возможно, вы сами сможете понять, что происходит.

Игра 4. Сядьте на стул, поставьте ноги на землю или на весы и попытайтесь скользить ногами вперед (разгибая колени), не отрывая ступней от земли (на самом деле не двигайте ступнями).Вы почувствуете и/или измерите увеличение веса, приходящегося на ноги. Точно так же, если вы потянете ноги назад, вы уменьшите вес ног на земле.

Этот вид статического утяжеления и разгрузки ног без изменения положения не требуется при переходе из положения сидя в положение стоя. Как вы видели в игре 3, достаточно переместить центр масс вперед, чтобы ступни получили нагрузку. Никаких дополнительных толчков не требуется. Кроме того, если бомж покинет стул, пока эта дополнительная горизонтальная сила все еще активна, тело будет внезапно отброшено назад или вперед горизонтальной силой от пола.

Хотя учащийся может утяжелять ступни, не наклоняясь вперед, он никогда не сможет стоять квазистатически, не располагая центр масс над ступнями. Если она попытается, она просто упадет обратно на стул. Однако, если рука учителя прикладывает силу, чтобы удержать ученика от падения назад, он действительно может медленно подниматься вертикально вверх. В этом случае сила контакта с землей может быть больше, чем вес тела при отрыве, в зависимости от положения ног. При отрыве ноги ученика должны генерировать как горизонтальную обратную силу, чтобы противостоять силе руки учителя, так и вертикальную силу, чтобы противостоять полному весу тела.Сумма векторов этих двух сил в сумме превышает вес студента.

Это движение с помощью рук создает интересные проблемы как для ученика, так и для учителя, помимо новизны траектории. Студенту предлагается постоянно сопоставлять не только гравитацию и силу контакта с землей, но и силу руки учителя. Учителю также бросают вызов; обеспечить устойчивое соответствие силы студенту — довольно тонкая задача. И ученик, и учитель должны плавно наращивать соответствующие силы вместе, без рывков или стратегий создания импульса.При самом отрыве ученику необходимо создать силу, превышающую вес его тела. Наконец, все эти задачи необходимо решать, сводя к минимуму совместное сокращение (жесткость суставов), которое просто добавило бы ненужного сопротивления движению.

В целом, когда учитель толкает ученика вперед рукой, это может резко изменить физику, позволяя учителю лучше контролировать использование импульса и сил при отрыве.

Плавное использование импульса

До сих пор мы обсуждали квазистатический предел.Но обычно мы используем изрядный импульс, чтобы подняться со стула.

С точки зрения баланса роль импульса можно сравнить с броском мяча другу. Мяч первым находится в статическом равновесии в вашей руке. Движение вашей руки создает импульс в мяче. Этот импульс позволяет ему отрываться от опоры, а затем приземляться и замедляться, возвращаясь в равновесие в руке вашего друга.

Давайте посмотрим, как это изображение относится к плавному использованию импульса для быстрого подъема со стула (рис.2). Вы начинаете с того, что позволяете гравитации генерировать инерцию в туловище, сохраняя действие разгибателей бедра на низком уровне в начале фазы опрокидывания. Поступательный импульс туловища позволяет запускать туловище со стула до , центр масс находится над ступнями. После отрыва инерция несет тело вперед, в то время как смещенное назад, разбалансированное положение центра масс замедляет это движение, так что центр масс мягко приземляется над ступнями. Такое использование импульса ускоряет общее движение и ограничивает величину наклона туловища вперед.Таким образом, вы можете создать большой импульс, используя только силу тяжести без чистой активации сгибателей, чтобы встать примерно за 1,5 секунды (Cacciatore 2014).

Рис. 2. Импульс, генерируемый во время фазы наклона между левым и средним положением, позволяет осуществить отрыв до того, как центр масс окажется над ступнями (средний рисунок). Центр масс «приземляется» над ступнями по мере замедления движения (справа). Контактное усилие от руки учителя на спине может иметь аналогичный эффект.

Добавление импульса к движению также требует дополнительных усилий для преодоления инерции.Как уже упоминалось, для изменения импульса объекта, будь он в покое или в движении, требуется сила. В аналогии с броском мяча и замедление, и ускорение мяча требуют контактных усилий рук. Точно так же вращающемуся объекту потребуются крутящие моменты для ускорения или замедления вращения. Например, длинный упругий стержень при раскачивании взад-вперед изгибается и пружинит. Инерция, создаваемая импульсом, изгибает стержень, в то время как упругость стержня сопротивляется изгибу.

Точно так же, как мяч и стержень, ускорение и замедление туловища из положения сидя в положение стоя требует усилий.Ускорение во время фазы опрокидывания вперед может быть достигнуто только за счет силы тяжести. В этом случае туловище падает вперед за счет снятия сопротивления тазобедренного сустава. Затем требуется замедление, чтобы перейти в отрыв. Это замедление требует активности разгибателей спины и бедер для преодоления гравитации и замедления сгибательных движений. Подобно пружинящему стержню, опрокидывающее движение туловища создает инерцию вперед, которая стремится согнуть позвоночник, как только разгибатели бедра замедляют опрокидывающее движение. Разгибатели спины предотвращают это сгибание, тем самым сохраняя длину позвоночника во время отрыва.

Таким образом разгибателям необходимо плавно как приспосабливаться к силам гравитации, так и преодолевать инерцию туловища. Если разгибатели недостаточно или сверхкомпенсированы, двигающийся либо рухнет, либо выгнет спину соответственно. Использование инерции — это компромисс: более вертикальное положение туловища снижает гравитационные моменты, но необходимы дополнительные экстензорные моменты, чтобы замедлить инерцию тела вперед.

Игра 5: Переходите из положения сидя в положение стоя сначала квазистатически, а затем плавно, используя импульс.Обратите внимание, что при одинаковом положении ног туловище может меньше наклоняться вперед при использовании импульса. Обратите внимание, однако, что в обоих случаях необходимо значительное направление позвоночника, чтобы предотвратить сложение туловища — в квазистатическом случае для сопротивления гравитации и в случае импульса для дополнительного сопротивления инерции вперед.

Momentum предлагает дополнительный набор задач для мобилизации и стабилизации тела против внешних сил в различных положениях. В зависимости от того, что хочет проверить учитель, ученика можно тренировать или направлять в движении по различным траекториям с разной скоростью.

В то время как инерция может использоваться для траектории центра масс через положения статической нестабильности, аналогичные стратегии не так гладки, когда вы сидите. Если ученик теряет равновесие, направляясь к стулу, у него нет другого выбора, кроме как приземлиться с глухим стуком на стул. Мы оставим физику этого для дальнейшего размышления читателя.

Использование дополнительного импульса

Часто учащийся генерирует взрыв импульса, даже если ему явно приказано двигаться плавно.Это может стать очевидным, если ученик очень медленно выполняет переход из положения сидя в положение стоя. Несмотря на указание стоять медленно, студент шатается прямо перед стартом. Одно из правдоподобных объяснений этого состоит в том, что ученик полагается на взрыв импульса для преодоления скованности в тазобедренных суставах, эффективно преодолевая точку скованности [1]. В стойке-сидеть аналогичная картина заставляет ученика падать на стул, а не плавно приземляться. Альтернативой в этой модели было бы освобождение тазобедренных суставов, чтобы движение могло происходить без дополнительного взрыва.Это довольно сложная задача для большинства учеников, особенно в крайнем положении ног вперед.

Другим избыточным использованием импульса в переходе из положения сидя в положение стоя является активация сгибателей бедра и колена во время фазы наклона для ускорения движения туловища вперед. Эта стратегия не является необходимой даже для движения в быстром темпе. Гравитация ускоряет туловище с достаточной скоростью, чтобы быстро встать без активации сгибателей [1].

Был ли когда-нибудь ученик, который тянул за собой стул при отрыве от земли, так что стул наклонялся вперед? Студент, вероятно, тянет таз вперед (и помогает согнуть бедро), сгибая колено.Это можно рассматривать либо как трюк с инерцией — чтобы быстро перебросить туловище выше ног после отрыва — либо как трюк со скольжением — ученик предпочитает скользить верх стула вместе с ними, чтобы центр масс оказался над ногами, а не просто сгибаясь в бедрах. Или это может быть остаток искусственного выталкивания или вытягивания ног, о котором мы говорили ранее. В любом случае это странным образом контрпродуктивное действие, поскольку сгибание колен также разгружает стопы.

Иногда учитель отводит туловище ученика назад от вертикали, прежде чем начать движение вперед.Это может быть очень полезно с педагогической точки зрения для подчеркивания ряда аспектов полезного использования (например, проверка целостности туловища и свободы бедер в положении наклона назад). Это также бросает вызов сгибателям туловища, а не разгибателям, чтобы противодействовать разрушающей силе тяжести на позвоночнике. Но учитель должен осознавать, что он может генерировать дополнительный импульс в вертикальном положении, которого в противном случае не было бы. Это позволяет ученику подняться с более вертикальным туловищем, чем это было бы возможно без дополнительной подготовки, создающей импульс.

Большинство учителей интуитивно используют различные способы перевода ученика из положения сидя в положение стоя — медленно, быстро, глубоко, поверхностно, с наклоном назад и без него, с поддержкой рук учителя и без нее. Это разнообразие позволяет учителю предъявлять широкий спектр требований к системе учащегося и, таким образом, исследовать использование учащимся и ее слабые стороны с разных точек зрения.

Обсуждение

Проверка реакции учащихся на гравитацию, импульс и контактные силы.Они разрушаются? Они затвердевают? Эффективно ли они используют импульс? Какие механические стратегии они используют? Ответы на эти вопросы дают как ученику, так и учителю понимание фундаментальных психофизических паттернов. В этой статье мы стремились прояснить механическую сторону этих вопросов.

Другие факторы в положении сидя-в-стойке, не рассматриваемые в этой статье, включают использование сгибания/разгибания рук или туловища для создания импульса и передачи усилий, а также роль сгибателей и разгибателей голеностопного сустава, и это лишь некоторые из них.Мы также не обсуждали какие-либо основные нервно-мышечные механизмы или педагогические методы, лежащие в основе Техники Александра и, безусловно, более загадочные с научной точки зрения.

Основы физики могут быть очень полезны при работе со студентами. Например, понимание квазистатической задачи может сделать проблемы с осанкой и моменты дополнительных шатаний более очевидными как для ученика, так и для учителя, особенно в сочетании с игрой с положением ног.Понимание разнообразия задач, которые могут быть введены путем изменения скорости движения, положения ног, момента отрыва и изменения давления со стороны руки учителя, также может внести разнообразие в урок. Наконец, язык физики может быть полезен для общения с определенными типами студентов и преподавателей.

Физика также дает представление о сложности задачи сопоставления. Идеальное согласование различных сил на ноги, стул и руки учителя требует непрерывной плавной регулировки реакции всего тела.Учитывая эту сложность, маловероятно, что ученик сможет выполнить задание, просто поставив хореографию движения, т.е. сознательно решая, что и когда толкать или тянуть. Любые несовершенно согласованные силы приведут к небольшим рывкам в движении или уровню сопротивления, которые учитель или ученик смогут либо увидеть, либо почувствовать. Поэтому вполне вероятно, что тренируемая реакция возникает на всех уровнях системы учащегося, от рефлекторных до тонких процессов более высокого уровня. Дальнейшие размышления о природе этого процесса обучения выходят за рамки этой статьи.

Наконец, понимание физики проясняет, как разные позиции и исполнения по-разному бросают вызов телу. В прошлом между учителями из разных направлений велись споры о «лучших» траекториях и положениях ног в переходе из положения сидя в положение стоя. Понимание физики может направить дискуссию в сторону того, как решать различные задачи, а не конкретных параметров самой задачи.

Игра 6: Найдите минутку, чтобы подумать о различных способах сидения и стояния, которые ваши ученики выполняют во время уроков.Вы выделяете одни проблемы больше, чем другие? Есть ли какие-то пути, которые вы могли бы изучить, чтобы по-новому бросить вызов своим ученикам? Как вы могли бы включить некоторые элементы языка физики, чтобы понравиться вашим более технически подкованным студентам?

TW Cacciatore, OS Mian, A. Peters, BL Day (2014) «Нейромеханическое вмешательство в осанку при движении: свидетельство Александра, учителя техники вставания со стула», Journal of Neurophysiology 112 (3) , 719–729

Механика движения как детерминанта мышечной структуры, рекрутирования и координации

Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci.2011 27 мая; 366 (1570): 1554–1564.

Кафедра биомедицинской физиологии и кинезиологии Университета Саймона Фрейзера, Бернаби, Британская Колумбия, Канада V5A 1S6

Авторские права Этот журнал © 2011 The Royal SocietyЭта статья цитируется в других статьях PMC.

Abstract

Во время мышечных сокращений мышечные пучки могут укорачиваться со скоростью, отличной от скорости мышечно-сухожильного узла, и отношение этих скоростей является его передаточным числом. Соответствующая передача позволяет пучкам уменьшать скорость их укорочения и позволяет им работать с эффективными скоростями укорочения во всем диапазоне движений.Зацепление мышечных пучков внутри мышечного брюшка является результатом вращения пучков и выпячивания брюшка. Переменная передача также может возникать в результате изменения длины сухожилия, которое может быть вызвано изменениями относительного времени мышечной активности для различных механических задач. Паттерны рекрутирования медленных и быстрых волокон имеют решающее значение для достижения оптимальной работы мышц, а координация между мышцами связана с работой всей конечности. Плохая координация приводит к неэффективности и потере мощности, а оптимальная координация необходима для высокой выходной мощности и высокой механической эффективности конечности.В этой статье обобщаются ключевые исследования в этих областях нервно-мышечной механики, а результаты исследований, в которых мы тестировали эти явления на велоэргометре, представлены, чтобы подчеркнуть новые идеи. Исследования показывают, как мышечная структура и нервная активация взаимодействуют, создавая плавные и эффективные движения тела.

Ключевые слова: мощность, эффективность, зацепление, перистость

1. Пролог

Мышцы выполняют удивительное разнообразие функций во время передвижения и могут служить двигателями, тормозами, пружинами и распорками [1].Эти мышечные функции зависят от расположения мышечных волокон в мышечном брюшке, длины и скорости волокон, а также от времени их активации по отношению к этим изменениям длины. Когда мышечные волокна подвергаются существенному изменению длины, мышца может действовать как двигатель, если она активна во время укорочения, или как тормоз, если она активна во время удлинения; когда изменение длины минимально, мышца может действовать как стойка, если она активно развивает силу сопротивления растяжению [1].Скорость мышечного волокна может отличаться от скорости мышечно-сухожильной единицы (MTU) в процессе, известном как передача. Таким образом, степень изменения длины мышечных волокон при движении конечности зависит от того, как они связаны с MTU. Время и уровень активации контролируются нейронами. Эта статья представляет собой синтез предыдущей литературы как по зацеплению, так и по активации, с особым акцентом на некоторые из последних открытий у человека. Мы представляем дополнительные данные о структурной механике человека и предполагаем, что некоторые особенности мышечной передачи на самом деле являются результатом взаимодействия между структурной механикой и паттернами активации мышц.

2. Структура мышц и зацепление пучков

MTU состоят как из сухожильных структур, содержащих большую часть коллагеновых волокон, так и из волокон скелетных мышц, содержащих актин- и миозин-богатые сократительные аппараты. Скелетные мышечные волокна обычно лежат параллельно друг другу и связаны в пучки, образуя пучки, которые, объединяясь, образуют мышечное брюшко. Для целей данного обсуждения можно предположить, что механика волокон и пучков одинакова. Мышечные волокна представляют собой удлиненные клетки, которые активно развивают силу для движения.Сила, которую развивает каждое мышечное волокно, во многом зависит от состояния его активации, длины и скорости сокращения [2,3]. При высоких скоростях сокращения сила и мощность, генерируемая мышечными волокнами, уменьшаются, поэтому важно, чтобы скорость сокращения волокон не увеличивалась до очень высоких скоростей, которые могут возникать в MTU при быстрых движениях. В этом исследовании соотношение между скоростью MTU, V mtu , и скоростью волокна, V f , называется передаточным отношением MTU.

Коэффициент передачи MTU, V MTU / MTU / V F , это продукт двух компонентов: V MTU / V B и V B / V f , где V b — скорость сокращения мышечного брюшка. Вклад сухожилия в передаточное отношение MTU, V mtu / V b , может привести к разобщению смещений между мышечным брюшком и MTU.Для заданного изменения длины MTU изменение длины мышечного брюшка зависит от длины и податливости внешнего сухожилия. MTU с более короткими или жесткими сухожилиями будут испытывать изменения длины живота, более похожие на изменения длины MTU, чем MTU с более длинными или более эластичными сухожилиями. Кроме того, разъединение между MTU и смещениями живота зависит от величины и фазы мышечной силы живота относительно моментов и диапазонов движений суставов, на которые распространяется MTU.Растяжимость сухожилий позволяет длине мышечного брюшка изменяться со скоростью, соответствующей оптимальной скорости мышечных волокон, даже если MTU может изменять длину с другой скоростью [4].

Мышечные пучки расположены внутри мышечного брюшка ( V b / V f ) благодаря своему структурному расположению [5]. Вектор силы, создаваемой мышечным брюшком, имеет величину и направление, и направление этой силы можно считать линией действия мышечного брюшка.Продольные оси отдельных мышечных волокон не обязательно ориентированы вдоль этой линии действия мышечного брюшка, а угол между мышечными волокнами и линией действия мышечного брюшка известен как угол перистости, β [6]. . В некоторых исследованиях под углом перистости понимают угол между мышечными волокнами и поверхностным апоневрозом [7]. Эти два определения перистости становятся одинаковыми в средней части мышечного брюшка, если апоневроз параллелен линии действия мышцы и если волокна линейны.Углы перистости в покое в мышцах человека обычно составляют менее 10°, но могут достигать около 30° для двуглавой мышцы бедра, медиальной широкой и камбаловидной мышц [8–11]. Роль перистости пучков в зацеплении пучков внутри живота показана и обсуждается ниже.

Схематическое изображение мышечного пучка (пунктирная линия) в блоке мышечной ткани. Когда мышца укорачивается, она меняет свою толщину и ширину, и пучок может поворачиваться в другую перистость. Численные примеры таких сокращений приведены в .

Во время сокращения объем мышцы остается постоянным [12], что является свойством, используемым в моделях целостной мышечной структуры [2,13]. Это можно комбинировать с простыми геометрическими соображениями, чтобы предсказать влияние перистости пучков и толщины мышц на зацепление пучков внутри мышечного брюшка. Если перистость сохраняется постоянной (случай A в ), то укорочение мышечного брюшка будет меньше, чем укорочение пучка, и поэтому передаточное отношение ( V b / V f ) будет меньше единицы.Это не послужило бы уменьшению скорости пучка, и поэтому этот пример подчеркивает, что перистость сама по себе не может привести мышечные пучки к более низким скоростям.

Таблица 1.

Структурные параметры мышечного блока показаны до и после укорочения. ( L F , Длина густяки; л м , длина мышц; β , пеннация; т , толщина.)

9 (мм)
Перед сокращением
L F1 (мм)
L M1 M1 (мм)
β
1 (степени)
T T 1 (мм)
W 1 (мм )

60 56.38 20 20 20 9 20.52 20.52
После сокращения L L F2 (мм) L м2 (мм) β 2 ) T 2 2 (мм) w 2 (мм) Коэффициент передачи
Cass A, постоянное пеннация 54.00 50.74 20 18 .47 25,33 0,94
случай В, постоянную толщину 54,73 50,74 22,02 20,52 22,80 1,07
случай С, переменная pennation и толщина 56,45 50,74 26 24,75 18,90 1,59

Это вращение пучка приводит к уменьшению изменения длины пучка и, следовательно, к более высокой передаче (случай B на рис.). Длина мышечного пучка, перистость и толщина брюшка взаимосвязаны (), поэтому предположение о постоянной толщине использовалось для упрощения некоторых предыдущих моделей мышц [14,15]. Однако недавние исследования с использованием ультразвуковой визуализации мышц показали, что во время сокращения действительно могут происходить существенные изменения толщины мышц. Толщина латеральной части икроножной мышцы может увеличиваться до 41% при изометрическом сокращении [7,16].Степень изменения толщины, по-видимому, зависит от мышц, при этом изменений не наблюдается во время сокращений медиальной части икроножной мышцы [7,16].

Ослабив ограничения на угол перистости и толщину, мышечные пучки могут вращаться, а их толщина может увеличиваться во время сокращения (случай C на рис.). В этом примере мы использовали скромный поворот на 6° и увеличение толщины на 21%, которые находятся на нижней границе наблюдаемых структурных изменений in vivo : перистость может увеличиваться с 30° до 60° во время сокращения у крысы. икроножная [17].Сообщалось, что у человека углы перистости варьируют от 14° до 21° в латеральной широкой мышце во время укорочения [18] и от 11° до 37° в латеральной икроножной мышце во время максимальных изометрических сокращений [7]. Данные для случая С показывают, что передача пучка в мышечном брюшке не только зависит от вращения пучка, но и усиливается способностью мышцы увеличиваться в толщине. Хотя в некоторых исследованиях сообщалось об изменении толщины мышц при сокращении [5,7], а изменение толщины было предсказано как следствие различных моделей [5,13,19,20], у нас мало теоретической основы для понимания взаимодействия между толщиной мышц, ротацией волокон и передачей во время сокращений.

Соответствующее зацепление мышечных волокон важно, поскольку оно позволяет волокнам изменять длину со скоростью, обеспечивающей эффективную выработку силы и мощности и хорошую механическую эффективность, даже когда MTU изменяет длину с очень разной скоростью. Передача мышечных волокон может даже варьироваться в зависимости от механической задачи, а переменная передача может расширить диапазон скоростей, в которых мышечные волокна могут быть эффективными [5]. Зацепление мышечных волокон для данного движения является результатом зацепления на ряде различных структурных уровней и механизмов в MTU: растяжимость сухожилий, угол перистости волокон и изменения толщины мышц.Относительно мало известно о роли вращения мышечных волокон и толщины мышечного брюшка в механической функции MTU. Здесь мы сосредоточимся на роли этих структурных параметров в функции мышечных брюшек.

Эта простая модель ( и ) подчеркивает, что угол перистости сам по себе недостаточен для передачи пучков на более низкую скорость внутри мышечного брюшка. Однако пучки перистых мышц вращаются во время сокращений, и это вращение приводит к более существенному зацеплению живота.Во время сокращений большее вращение пучка приводит к увеличению зацепления живота, в то время как уменьшение вращения пучка приводит к меньшему зацеплению живота. Вполне вероятно, что степень вращения пучка зависит от выпячивания мышечного брюшка. Во время сокращения сухожилие растягивается при нагрузке: это приводит к сокращению длины мышечного брюшка, что, в свою очередь, приводит к выпячиванию брюшка для поддержания постоянного объема мышц. Следовательно, паттерны мышечной активации, которые вызывают изменения мышечной силы и, следовательно, нагрузку на сухожилия, также будут влиять на передачу пучков.

Если мышечные волокна укорачиваются со скоростью, превышающей их максимальную собственную скорость, V max , то они не смогут активно развивать какую-либо силу, и такие высокие скорости сокращения делают эти волокна механически недееспособными. Осевая мышца рыбы представляет собой своеобразный пример такой ситуации, когда передача быстрых и медленных волокон относительно сгибания позвоночника очень различна [21–23]. Во время маневров быстрого плавания медленные волокна претерпевают изменения длины со скоростью, намного превышающей их V max [24], и было показано, что быстро плавающие рыбы почти не активируют свои медленные осевые мышцы [25].Оптимальные скорости сокращения мышечного волокна для выработки максимальной мощности (обычно 0,25–0,36 В макс , [26–28]) и работы с максимальной эффективностью (0,15–0,29 В макс , [28,29] ]) значительно меньше В макс . Таким образом, некоторые быстрые движения могут привести к укорочению мышечных волокон со скоростью менее 90 211 V 90 212 90 378 max 90 379 , но все же быстрее, чем оптимальная скорость для данного волокна; в этих ситуациях эти волокна могут развивать некоторую силу и мощность, но эти механические выходы более эффективно достигаются за счет активации более быстрых типов волокон.

3. Передача пучков в трехглавой мышце голени у человека

Передача пучков у людей также имеет решающее значение для ограничения скорости укорочения и удлинения мышечных волокон и для поддержания эффективного использования мышц при выполнении ряда двигательных задач. Чтобы лучше понять механизмы, приводящие в действие передачу мышечных волокон, мы изучили структурные параметры в мышцах-разгибателях голеностопного сустава трехглавой мышцы голени у человека во время динамической локомоторной задачи езды на велосипеде (рисунки и ). Во время этих циклических сокращений мышечные пучки подвергались циклам удлинения и укорочения, которые были связаны с циклами вращения пучков и изменениями толщины мышц.В этих исследованиях длина мышечных пучков всегда изменялась медленнее, чем у MTU или мышечных брюшек, хотя между мышцами были различия в том, как это достигалось (10). Этого следует ожидать, так как на зубчатое зацепление влияют длина сухожилия, перистость мышечных пучков и толщина живота, и все эти параметры различаются между этими мышцами голеностопного сустава [7,30,31]. При более высоких крутящих моментах скорости пучков, мышечных брюшек и MTU увеличивались (примерно на 68% для 6.9-кратное увеличение крутящего момента), что было связано с большей амплитудой движений в суставах. Однако гораздо большее увеличение скорости наблюдалось в связи с увеличением частоты цикла (193% при увеличении частоты в 2,3 раза), что было связано с более коротким периодом для каждого цикла сокращения. Интересное наблюдение из нашего исследования во время езды на велосипеде с высокой частотой (2,3 цикла с -1 ) заключалось в том, что у двух из шести испытуемых скорость укорочения камбаловидной мышцы была близка или даже превышала расчетную V max для медленные волокна [32]; кроме того, эта велосипедная частота может быть превышена высококвалифицированными спортсменами, и поэтому возможно, что самые медленные волокна в камбаловидной мышце могут укорачиваться со скоростью, превышающей 90 211 V 90 212 90 378 max 90 379 .Эти результаты показывают, что некоторые медленные волокна могут быть механически несостоятельны при самых высоких двигательных скоростях, несмотря на механизмы передачи, которые происходят в мышцах. Этот вопрос обсуждается более подробно в следующем разделе.

Повороты пучков (изменение перистости) и изменения толщины живота, возникающие при циклировании в мышцах-разгибателях голеностопного сустава (медиальная икроножная мышца: заштрихованные ромбы, сплошная линия; латеральная икроножная мышца: незаштрихованные ромбы, пунктирная линия; камбаловидная мышца: треугольники, пунктирная линия).Точки показывают среднее значение ± стандартная ошибка среднего. Линии регрессии методом наименьших квадратов показаны для случаев, когда имело место значительное влияние частоты цикла или крутящего момента на скорость ( p < 0,05, ANCOVA).

Передаточные отношения мышц-разгибателей голеностопного сустава при езде на велосипеде в различных механических условиях. Столбцы показывают передаточные числа для медиальной икроножной мышцы (черная), латеральной икроножной мышцы (серая) и камбаловидной мышцы (белая). Передаточные отношения были рассчитаны по скорости пучка и мышечного брюшка, измеренной у шести субъектов [32], и по скорости MTU для шести субъектов, измеренной в этом исследовании.Для обоих наборов измерений испытуемые были одинакового возраста, роста и опыта езды на велосипеде, и использовался идентичный протокол езды на велосипеде. ( a ) V mtu  / V f  ; ( б ) В б  / В ф  ; ( с ) В мту  / В б .

В нашем исследовании увеличение требуемого крутящего момента коленчатого вала происходило при увеличении вращения пучков (основной эффект для всех мышц, ).Наблюдаемое увеличение вращения пучка подтверждает предыдущие результаты для латеральной части икроножной и камбаловидной мышц во время изометрических сокращений у человека [16]. Кроме того, мы показываем, что повороты пучков значительно коррелируют с нагрузкой на конечность. Однако эти результаты внешне отличаются от результатов исследования in situ изотонических сокращений латеральной икроножной мышцы индейки [5]; причины этих различий обсуждаются ниже. В нашем исследовании ( и ) не было устойчивой связи между вращением пучка и частотой цикла, при этом три протестированные мышцы по-разному реагировали на этот фактор.

Таблица 2.

Результаты ANCOVA для всех трех мышц-разгибателей голеностопного сустава. Стрелки показывают, где частота циклов или крутящий момент кривошипа показали значительную ковариацию с толщиной, перистостью или зубчатым зацеплением (положительная связь во всех случаях, p <0,05).

(мм)

(мм) (мм) (мм)

MTU Gearing V MTU / V F
Изменение толщиной Δ T (мм)

(мм)
Изменение Δ β (степень) Belly Gearing V B / 9 / V F Tendon Gearing V MTU / V / V B
Частота цикла
Crank Tort Mente

Боковой гастрокет (LG) и мышцы Солеюса проявили большие изменения в толщине кривошипные крутящие моменты, хотя этого не наблюдалось в медиальной части икроножной мышцы (MG; и ).Это похоже на наблюдения большей выпуклости в латеральной икроножной и камбаловидной мышцах, но не в медиальной икроножной мышце, которая может быть рассчитана с использованием данных изометрических сокращений [16]. Более интересно то, что результаты показали, что одинаковая толщина мышц может быть получена при очень разном вращении волокон (2,3 с 90 651 -1 90 652 по сравнению с 1 с 90 651 -1 90 652 при 6,4 Н м для MG и 2,3 с 90 651 -1 90 652 при 6,4 Н м). против 1 с 90 651 −1 90 652 при 33 Н·м для камбаловидной мышцы). Эти результаты подчеркивают, что во время динамических сокращений не существует уникальной комбинации перистости и толщины, а скорее диапазон 90 211 β 90 212 может возникать для заданной толщины, 90 211 t 90 212 , во время этих динамических сокращений.

Архитектурное передаточное число (AGR) ранее использовалось для определения отношения скорости сокращения MTU к скорости сокращения мышечного волокна [5], но из-за характера протоколов в этом предыдущем исследовании AGR наиболее похож на к нашему передаточному коэффициенту живота. Поскольку увеличение передаточного отношения MTU на более высоких скоростях расширит диапазон скоростей, в которых мышца будет мощной и эффективной, тогда будет более эффективно, чтобы передаточное отношение MTU увеличивалось со скоростью мышцы, а не с силой.Передаточное число MTU зависит как от β , так и от t , и поскольку оба эти значения изменяются с нагрузкой и скоростью (), следует ожидать, что передаточное число MTU также изменяется с этими механическими требованиями. Действительно, наши результаты показали, что передаточное отношение MTU увеличивалось с увеличением частоты вращения педалей, но не выявили существенной связи с крутящим моментом (1). Это подтверждает концепцию о том, что передаточное отношение MTU более эффективно увеличивать с увеличением скорости мышц, а не силы.Эти результаты снова внешне отличаются от результатов исследования in situ изотонических сокращений LG LG индейки [5]. Однако различия могут быть связаны с различными используемыми протоколами. В этом исследовании езды на велосипеде мы независимо друг от друга выявили влияние скорости и нагрузки на динамическую архитектуру мышц, и результаты показывают, что MTU и передаточные числа передней передачи зависят от скорости, но не от нагрузки. Исследование in situ , проведенное Азизи и др. . [5] использовали изотонические сокращения, в которых высокие скорости сокращения были связаны с низкими нагрузками: данные о том, что высокий AGR был связан с низкой нагрузкой, можно в равной степени рассматривать как высокий AGR, связанный с высокой скоростью (в соответствии с нашими выводами здесь; и).

Увеличение передаточного отношения MTU при самых высоких скоростях важно, поскольку оно позволяет самым медленным пучкам мышц вносить полезную сократительную силу во время быстрых движений конечностей. Ранее нами было показано, что при педалировании с частотой цикла 2,3 с -1 мышечные пучки камбаловидной мышцы укорачиваются со скоростью деформации 1,1 ± 0,4 с -1 [32]. Если бы передаточное отношение MTU оставалось постоянным на уровне 1,1 (его значение в 1 с –1 и 6,4 Н·м; ) во всем диапазоне частоты вращения педалей, а не увеличивалось до максимального значения 2.6, то мышечные пучки должны были бы укорачиваться со скоростью деформации 2,6 с 90 651 -1 90 652 при самом быстром темпе педалирования. Камбаловидная мышца человека содержит в основном медленно сокращающиеся мышечные волокна (88% [33]), максимальная скорость укорочения которых составляет 6 с 90 651 -1 90 652 [34] или меньше [35]. Таким образом, если бы динамического зацепления и увеличения передаточного отношения MTU не происходило, то более медленные мышечные волокна, особенно в камбаловидной мышце, укорачивались бы со скоростью, слишком быстрой для разумного развития силы, и, таким образом, были бы механически неэффективными и неэффективными.Тем не менее, увеличение передаточного отношения MTU, которое действительно происходит с увеличением частоты педали, позволяет более медленным волокнам оставаться компетентными в полном диапазоне скоростей, которые могут быть достигнуты in vivo .

Механизмы, лежащие в основе зацепления, можно лучше понять, если передаточное отношение MTU разложить на относительный вклад податливости сухожилия и структурных свойств мышечного брюшка. Передача мышечных пучков по отношению к мышечным брюшкам показала небольшое, но значительное увеличение с увеличением частоты вращения педалей ( и ), но в целом было удивительно постоянным при значении 1.5. Эта передача аналогична той, что была предложена для случая C в , и происходила с такими же поворотами пучка и изменениями толщины мышечного брюшка. Такое зацепление на уровне мышечного брюшка было бы невозможно, если бы угол перистости оставался фиксированным (на его среднем уровне от 16° до 21° [32]), и требовал бы гораздо более высокого угла перистости 48°, что недопустимо. наблюдается в этих мышцах. Таким образом, высокое зацепление, наблюдаемое на уровне брюшка in vivo , является результатом вращения пучка и изменения толщины брюшка (), которые являются важными детерминантами брюшинного зацепления.

Значительное зацепление произошло на уровне мышечного брюшка (), что согласуется с простой моделью вращения пучка и мышечного выпячивания (и). Тем не менее, увеличение мышечного выпячивания и ротации пучков происходило при увеличении крутящего момента во время езды на велосипеде, но не при увеличении частоты циклов (12). Следовательно, маловероятно, что изменения во внутреннем зацеплении были основным фактором, вызвавшим увеличение передаточного отношения MTU, которое произошло на частотах быстрого цикла. Вместо этого переменный характер передаточного отношения MTU, возникающий при различных механических требованиях ( и ), оказался более зависимым от сухожильного зацепления (между скоростями мышечного живота и MTU: V mtu / V b ), чем на брюшном зацеплении (между мышечными пучками и мышечным брюшком: V b / V f ).Вариабельность сухожильного зацепления зависит от относительной фазы и величины смещения мышечных брюшков и МТЕ. Это может быть достигнуто, например, путем изменения времени активации мышц по отношению к циклу растяжения-укорочения MTU, и мы называем это время координацией. Такие изменения в координации активации могут изменить фазовые соотношения между силой мышечного брюшка и изменением длины MTU и, таким образом, объяснить дифференциальное растяжение сухожилия и переменную передачу сухожилия.Эффекты мышечной координации и ее зависимость от механики движения обсуждаются далее в следующем разделе. Наконец, следует отметить, что обсуждаемые здесь отношения передачи относятся к изменениям относительных скоростей внутри мышцы; однако они не обязательно приводят к взаимным изменениям силы из-за нелинейных эффектов сила-скорость и перистость внутри каждого волокна, а также вклада последовательной эластичности сухожилия.

Таким образом, наши исследования показывают, что передаточное отношение MTU зависит от передачи как на уровне мышечного брюшка, так и на уровне сухожилия.Однако, несмотря на то, что передаточное отношение MTU увеличивается с увеличением частоты вращения педалей (), результирующая скорость укорочения мышечных волокон все еще может достигать показателей, которые бросают вызов механической способности некоторых волокон [32]. Чтобы преодолеть эту проблему, было бы механически целесообразно, чтобы паттерны рекрутирования двигательных единиц также соответствовали механическим требованиям движений, и это явление обсуждается в следующем разделе.

4.  Механически подходящее рекрутирование

Различные типы мышечных волокон обладают разными сократительными свойствами и могут различаться как по скорости их активации и деактивации, так и по скорости их укорочения.Состояние активации можно рассматривать как относительное количество Ca 2+ , связанного с тропонином [36]: в более быстрых волокнах наблюдается больший поток Ca 2+ из саркоплазматического ретикулума в саркоплазму, с более высокими скоростями [Ca 2 + ] изменить [37]. Скорость укорочения зависит от активности миозин-АТФазы [38]. Обе эти скорости связаны, и более быстрые мышечные волокна обычно имеют более высокие скорости активации, а также более высокие собственные скорости [39].

Некоторые мышечные сокращения лучше подходят для более медленных волокон, которые более эффективны на более медленных скоростях.Примерами этого являются медленные движения и поддержание тонуса постуральных мышц. Напротив, некоторые быстрые мышечные сокращения механически лучше подходят для более быстрых мышечных волокон, чем для более медленных мышечных волокон. Примеры этого включают демпфирование колебаний мягких тканей в ноге [40], которое требует быстрой скорости активации и деактивации на частоте около 13 Гц, а также специализированные высокочастотные мышцы, такие как мышца, трясущая хвостом гремучей змеи, которые имеют специализированные волокна с более быстрые переходные процессы кальция и большая доля саркоплазматического ретикулума, чтобы способствовать еще более высокой скорости активации и дезактивации до 90 Гц [41,42].Быстро стартующие рыбы представляют собой пример мышечных сокращений, которые происходят с большей скоростью, чем более медленные волокна могут активно развивать любую силу [24], поэтому более быстрые волокна должны задействоваться на основе их более высоких скоростей сокращения.

Возбудимость α-мотонейронов в позвоночнике обратно пропорциональна размеру нейронов и приводит к тому, что более медленные двигательные единицы (с их более медленными мышечными волокнами) более возбудимы, чем более быстрые двигательные единицы: это лежит в основе двигательных набора единиц и известен как упорядоченный набор или «принцип размера» [43].Принцип размера первоначально был идентифицирован с использованием протокола рефлекса растяжения у децеребрированной кошки, модели, в которой многие пути, которые обычно влияют на рекрутирование двигательных единиц, не были оставлены нетронутыми и, следовательно, не могли повлиять на результаты (для обзора см. [44]). Более поздние исследования повторили протокол, но дополнительно показали, что двигательные единицы камбаловидной мышцы могут избирательно ингибироваться растяжением в мышцах-синергизмах [45], и поэтому на уровне позвоночника существуют некоторые фундаментальные связи, которые позволяют рекрутировать рекрутирование.Клетки Реншоу [46] являются примером интернейронов спинного мозга, которые могут вызывать инверсии рекрутирования и рекуррентное торможение; в свою очередь, клетки Реншоу могут контролироваться нисходящими путями из супраспинальных центров (для обзора см. [47]) и, таким образом, дифференцированное рекрутирование различных типов двигательных единиц может быть достигнуто как спинальными, так и супраспинальными цепями.

Для быстрых сокращений, требующих малой силы, не все мышечные волокна должны быть активированы, и потенциально может потребоваться вовлечение только части двигательных единиц.Базовый план упорядоченного рекрутирования предсказывает, что будут рекрутироваться только более медленные двигательные единицы, но механические аргументы предполагают, что для быстрых сокращений задача может быть лучше решена за счет предпочтительного рекрутирования более быстрых двигательных единиц [44]. Наши исследования на велоэргометре показывают, что, несмотря на механизмы мышечной передачи, отмеченные в начале этой статьи, скорость укорочения мышечных волокон может превышать оптимальную скорость более медленных волокон и может даже достигать или превышать максимальную внутреннюю скорость мышечного волокна. медленные волокна [32].Таким образом, езда на велосипеде с высоким каденсом — это задача, которая лучше достигается за счет преимущественного задействования более быстрых мышечных волокон. При тестировании стратегий рекрутирования на велоэргометре мы обнаружили, что более быстрые волокна действительно рекрутировались преимущественно в медиальной икроножной мышце [32] (32), и эти концепции были подтверждены параллельным исследованием бега на беговой дорожке у крыс [48–50]. . Идентификация паттернов рекрутирования двигательных единиц стала возможной благодаря количественной оценке изменяющихся во времени электромиографических (ЭМГ) спектров во время циклов [51–53].Спектры ЭМГ чувствительны к изменениям температуры мышц, усталости и длины волокон [54], что подчеркивает необходимость экспериментальных протоколов для минимизации и учета этих эффектов. Поскольку более высокие частоты ЭМГ могут быть обнаружены по более быстрым двигательным единицам, а также по более коротким длинам пучков [55], различия в длине пучков могут скрывать информацию о паттернах рекрутирования в некоторых мышцах. Когда мы проверили изменяющиеся во времени частотные спектры от 10 мышц ноги, мышцы верхней части ноги не показали сдвигов частоты, которые соответствовали бы преимущественному задействованию более быстрых волокон для более быстрых сокращений [56].Этот результат может отражать искажающее влияние длины мышц на спектры ЭМГ или может отражать то, что преимущественное вовлечение более быстрых двигательных единиц не происходит в мышцах бедра. Таким образом, предпочтительное рекрутирование не может быть повсеместным признаком всех мышц, но может происходить преимущественно в разгибателях голеностопного сустава.

Основной компонент (PC) — показатель нагрузки, представляющий ЭМГ медиальной части икроножной мышцы при езде на велосипеде в различных механических условиях. Данные взяты с Wakeling et al .[32] и ПК, рассчитанные по ЭМГ для медиальной части икроножной мышцы. Векторы показывают баллы нагрузки PC1–PC2 для каждого состояния, а эллипсы показывают стандартную ошибку. для векторов. Обратите внимание, как угол θ уменьшается по мере увеличения частоты цикла, и это указывает на изменения в спектральных свойствах ЭМГ, которые согласуются с рекрутированием более быстрых двигательных единиц.

5.  Соответствующая механике координация

Мышцы млекопитающих содержат различные типы мышечных волокон и могут содержать различные пропорции быстрых и медленных волокон.Быстрые мышцы — это мышцы, которые содержат более высокую долю быстрых мышечных волокон. Аргументы в пользу рекрутирования более быстрых мышечных волокон для более быстрых сокращений также применимы к рекрутированию более быстрых мышц для более быстрых сокращений. Примеры этого можно увидеть в мышцах-разгибателях лодыжки кошки, где более быстрые икроножные мышцы вовлекаются в работу в большей степени, чем более медленные камбаловидные во время быстрого тряски лапой [57], но камбаловидная мышца преимущественно вовлекается во время более медленной ходьбы [58].Кроме того, активация более быстрой или более медленной мышцы происходит в зависимости от скорости плавания у рыб [25]. Существуют веские механические причины, по которым относительная активность между мышцами должна зависеть от требований к скорости двигательной задачи. Однако обычно предполагается, что синергетические группы мышц активируются вместе для определенных движений и что синергия связана с положением конечности во время цикла ходьбы [59,60] или с направлением движения [61,62].Однако мышцы в синергетических группах могут иметь различную архитектуру, механические связи со скелетом и биохимические свойства, и это предъявляет конкурирующие требования к наиболее подходящему способу их активации для различных механических задач [56]. Чтобы добиться зависящей от скорости координации мышц, синергии должны модулироваться зависящим от скорости образом. Было показано пять основных синергий при ходьбе и беге с различными нагрузками [63, 64], которые проявились как надежные стратегии координации; однако до 42% паттернов координации оставались необъяснимыми этими синергиями [63], что допускает возможность значительной модуляции синергий.

Мы проверили эти идеи о модулировании синергии, основанной на механических требованиях к вращению педалей на велоэргометре [56]. Выраженные изменения в относительной активности между мышцами-разгибателями голеностопного сустава происходят во время езды на велосипеде, при этом большая активность возникает в более медленной камбаловидной мышце при езде на велосипеде с низкой скоростью и высокой нагрузкой; тем не менее, большая активность возникает при более быстрой икроножной мышце во время езды на велосипеде с высокой скоростью, но с низкой нагрузкой. Это говорит о том, что координация в разгибателях голеностопного сустава происходит механически чувствительным образом.При тестировании 10 мышц ног разъединение активности между мышцами, имеющими общее анатомическое устройство, наблюдалось в 69 процентах паттернов координации ЭМГ, а паттерны мышечной координации были независимо коррелированы с крутящим моментом кривошипа и с циклической частотой цикла. эргометр [56]. Эти различные паттерны координации включали различия как во времени, так и в уровне активации, и такие различия в координации были связаны с требованиями к силе и скорости различных двигательных задач.

Координация мышц, зависящая от силы и скорости, была одним из требований к переменной передаче, предсказанной в первых разделах этой статьи. Значительные изменения передаточного отношения MTU, которые происходили при различных механических требованиях (1), больше зависели от передачи между мышечным брюшком и скоростями MTU, чем от передачи между мышечными пучками и мышечным брюшком. Было высказано предположение, что переменная передача между скоростями мышечного брюшка и MTU зависит от развязки между фазой и величиной смещения мышечного брюшка и MTU, и на них влияет относительное время и уровень активации между мышцами.Именно такие зависящие от силы и скорости изменения координации мышц наблюдались при использовании велоэргометра для проверки механических требований движений [56].

Мышечная координация зависит от механики двигательной задачи, но, в свою очередь, механика конечности зависит от мышечной координации. Чтобы проиллюстрировать это, рассмотрим одну мышцу, которая генерирует большую выходную мощность во время серии циклических сокращений. Если бы мышца-антагонист должна была сокращаться одновременно, то результирующая сила сустава была бы меньше, чем если бы первая мышца сокращалась одна.Таким образом, совместные сокращения могут уменьшить суставные моменты и силы, но могут увеличить жесткость и, следовательно, стабильность суставов. Впоследствии метаболические затраты на создание данной совместной мощности увеличиваются. Таким образом, следует ожидать, что выходная мощность конечности будет зависеть от моделей координации мышц. Это было подтверждено нашими наблюдениями во время тестирования цикл за циклом колебаний выходной механической мощности, эффективности и координации во время езды на велосипеде [65]. Метаболические затраты оценивались по общей интенсивности ЭМГ всех 10 протестированных мышц, и это упрощение недавно было подтверждено прямыми метаболическими измерениями (1).Результаты показали, что даже когда конечность используется для выработки максимальной выходной мощности, не все мышцы работают с максимальной выходной мощностью. Даже мышцы, которые могли бы обеспечить высокую выходную мощность, могут не полностью активироваться во время максимальной выходной мощности конечности. Это подчеркивает, что модели координации мышц ограничивают максимальную производительность конечности с точки зрения как выходной мощности, так и эффективности [65].

Метаболическая мощность во время езды на велосипеде связана с общей интенсивностью ЭМГ 10 мышц ноги.Маленькие точки показывают индивидуальные значения для каждого условия, и регрессия второго порядка методом наименьших квадратов подгоняется к этим точкам ( r 2 = 0,72). Квадраты показывают среднее значение ± стандартная ошибка среднего. для 10 предметов для каждого условия. Текст показывает уровень усилий для каждого условия; выходная механическая мощность на кривошипе; и дыхательный коэффициент (RQ). Обратите внимание, что RQ во время езды на велосипеде на уровнях выше 60% был больше единицы, что указывает на вклад анаэробного метаболизма; поэтому метаболическая сила для этих условий была недооценена.Тем не менее, наблюдалось значительное монотонное увеличение метаболической мощности, связанное с увеличением интенсивности ЭМГ (корреляция Спирмена, r = 0,86). скорость, и это позволяет им генерировать высокую выходную мощность с высокой эффективностью даже при высоких скоростях движения конечностей. Существенная передача происходит на уровне мышечного брюшка, что является результатом вращения мышечных пучков и выпячивания мышечного брюшка.Переменная передача происходит на уровне сухожилия и может быть связана с изменениями координации мышц для различных механических задач.

  • — Самые быстрые мышечные волокна более механически эффективны, чем более медленные мышечные волокна при быстрых движениях конечностей, и они могут преимущественно задействоваться в некоторых, но, вероятно, не во всех мышцах.

  • — Координационные паттерны мышц связаны с механическими потребностями каждого движения с соответствующим временем и уровнем активации для каждой мышцы, связанными со скоростью и нагрузкой движения.Координация мышц определяет эффективность всей механики конечностей, а плохая координация приводит к неэффективности и потере силы. Оптимальная координация требуется для высокой выходной мощности и высокой механической эффективности конечности.

  • Благодарности

    Мы благодарим Катрин Ули и Тамару Хорн за помощь в сборе данных, Макса Донелана за предоставление метаболической тележки, использованной в одном из этих исследований, и NSERC за финансовую поддержку.

    Приложение А.Экспериментальные методы

    Участники этого исследования дали информированное согласие, и все процедуры были одобрены Комитетом по этике Университета Саймона Фрейзера.

    (a) Мышечная передача

    Ультразвуковые данные были повторно проанализированы из предыдущего исследования [32]. Вкратце, ультразвуковые изображения в В-режиме были записаны из области средней части живота от медиальной икроножной, латеральной икроножной и камбаловидной мышц для шести велосипедистов во время езды на велосипеде на стационарном велоэргометре при крутящем моменте коленчатого вала, равном 6.4 Н·м и при частоте циклов 1, 1,3, 1,7, 2 или 2,3 с −1 и при частоте циклов 1 с −1 и крутящем моменте 12, 17, 33, 39 или 44 Н·м . На каждом ультразвуковом изображении оцифровывали две точки на поверхностном апоневрозе, глубоком апоневрозе и пучке мышц. Длины пучков L f рассчитывали как длину линейной линии, проходящей через точки пучков между поверхностным и глубоким апоневрозами. Рассчитывали угол перистости, β , пучка относительно поверхностного апоневроза и толщину мышечного брюшка, которое было сосредоточено на оцифрованном пучке, t .Длина (сегмента) мышечного брюшка L b была рассчитана как L f cos β .

    В новом исследовании мы зафиксировали кинематику конечностей шести велосипедистов-мужчин (возраст 29,3 ± 5,0 лет, масса 73,4 ± 5,7 кг, рост 1,86 ± 0,07 м), крутящих педали в тех же условиях на велотренажере (SRM, Julich, Германия). Сегментарное движение ноги и суставов (тазобедренного, коленного и голеностопного) регистрировали с помощью системы Optotrak (Optotrack Certus, Northern Digital Inc., Онтарио, Канада). На бедре, голени, туфле и пяточной кости использовали три кластера по три маркера. Маркер пяточной кости был прикреплен к изготовленной на заказ манжете, которая была прикреплена к пяточной кости с помощью ленты и выступала через предварительно прорезанное отверстие в обуви. Определены виртуальные маркеры происхождения икроножной и камбаловидной мышц (на основании анатомических данных [66]). Длины MTU, 90 211 L 90 212 90 378 mtu 90 379, рассчитывали по расстоянию от начала этих мышц до пяточной кости.

    Функции, описывающие L f , L b , L mtu , t и β 2, были описаны с использованием позиции Фурье каждой мышцы и β 2 для каждой группы мышц и β.Мышечная выпуклость определялась как разница между максимальной и минимальной толщиной для каждого испытания, а вращение пучка определялось как разница между максимальной и минимальной перистостью.

    (b) Метаболические затраты при езде на велосипеде

    Десять велосипедистов-мужчин (возраст 41,8 ± 2,7 года, масса 77,2 ± 2,2 кг, рост 1,81 ± 0,01 м) тренировались на тренажёре в помещении с выходной механической мощностью, которая, как определено, вызывала 25, 40, 55 , 60, 75 и 90 процентов от максимального потребления кислорода (), как установлено постепенным испытанием на истощение за неделю до этого.Каждое условие крутили педали в течение 3 минут и представляли дважды в полуслучайном блочном дизайне. Интенсивность ЭМГ от 10 мышц правой ноги определяли с помощью ранее описанных методов [65]. Средняя интенсивность ЭМГ за цикл педали была нормализована к среднему значению для всех условий. Газообмен кислорода и углекислого газа измеряли по вдоху с использованием метаболической тележки ( V max 229, Sensormedics, Йорба Линда, Калифорния, США). Метаболическую мощность рассчитывали по коэффициенту дыхательного обмена [67].Суммарная интенсивность ЭМГ от 10 мышц рассчитывалась для 1 мин устойчивого цикла в каждом состоянии и коррелировала с метаболической мощностью.

    Ссылки

    2. van Leeuwen J.L. 1992. Функция мышц при передвижении. В «Механике передвижения животных» (под редакцией Александра Р. МакН.), стр. 191–250, Лондон, Великобритания: Springer [Google Scholar]3. Джозефсон Р.К. 1999. Выходная мощность рассекающих мышц. Дж. Эксп. биол. 202, 3369–3375 [PubMed] [Google Scholar]9. Либер Р. Л., Якобсон М. Д., Фазели Б. М., Абрамс Р.А., Ботте М.Л. 1992. Архитектура отдельных мышц руки и предплечья: анатомия и значение для переноса сухожилий. J. Hand Surg. 17, 787–79810.1016/0363-5023(92)-T (doi:10.1016/0363-5023(92)-T) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]12. Баскин Р. Дж., Паолини П. Дж. 1967. Изменение объема и развитие давления в мышцах во время сокращения. Являюсь. Дж. Физиол. 213, 1025–1030 [PubMed] [Google Scholar]13. Оттен Э., Халлигер М. 1995. Подход конечных элементов к изучению функциональной архитектуры скелетных мышц.Зоология 98, 233–242 [Google Scholar] 14. Zajac FE 1989. Мышцы и сухожилия: свойства, модели, масштабирование и применение в биомеханике и управлении двигателем. крит. Преподобный Биомед. англ. 17, 359–411 [PubMed] [Google Scholar]15. Александр Р. МакН., Вернон А. 1975. Размеры мышц колена и лодыжки и силы, которые они прилагают. Дж. Хам. Стад движения. 1, 115–123 [Google Scholar]16. Каваками Ю., Ичиносе Ю., Фукунага Т. 1998. Архитектурные и функциональные особенности трехглавой мышцы голени человека во время сокращения.Дж. Заявл. Физиол. 85, 398–404 [PubMed] [Google Scholar]18. Фукунага Т., Ичиносе Ю., Ито М., Каваками Ю., Фукаширо С. 1997. Определение длины пучка и перистости в сокращающейся мышце человека in vivo . Дж. Заявл. Физиол. 82, 354–358 [PubMed] [Google Scholar]22. Кашин С. М., Смольянинов В. В. 1969. К геометрии мышц туловища рыб. Дж. Ихтиол. (англ. пер. Вопр. Ихтиол.) 9, 923–925 [Google Scholar]23. Уэйкелинг Дж. М., Джонстон И. А. 1999. Напряжение белых мышц у обыкновенного карпа и передаточное отношение красных и белых мышц у рыб.Дж. Эксп. биол. 202, 521–528 [PubMed] [Google Scholar]24. Рим Л.К., Функе Р.П., Александр Р.М., Лутц Г.Дж., Олдридж Х., Скотт Ф., Фридман М. 1988. Почему у животных разные типы мышечных волокон. Nature 335, 824–82710.1038/335824a0 (doi:10.1038/335824a0) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]25. Джейн Б.К., Лаудер Г.В. 1993. Активность красных и белых мышц и кинематика реакции побега синежаберной солнечной рыбы во время плавания. Дж. Комп. Физиол. A 173, 495–50810.1007/BF00193522 (doi:10.1007/BF00193522) [CrossRef] [Google Scholar]26.Кушмерик М.Дж., Дэвис Р.Е. 1969. Химическая энергетика мышечного сокращения. II. Химия, эффективность и сила максимально работающих портняжных мышц. проц. Р. Соц. Лонд. B 174, 315–34710.1098/rspb.1969.0096 (doi:10.1098/rspb.1969.0096) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]27. Своуп С.Дж., Кайоццо В.Дж., Болдуин К.М. 1997. Оптимальные скорости сокращения для in situ производства энергии камбаловидной и подошвенной мышц крысы. Являюсь. Дж. Физиол. 273, C1057–C1063 [PubMed] [Google Scholar]30.Финни Т., Ходжсон Дж. А., Лай А. М., Эдгертон В. Е., Синха С. 2003. Неравномерное напряжение камбаловидной мышцы апоневроз-сухожильный комплекс человека во время субмаксимальных произвольных сокращений in vivo . Дж. Заявл. Физиол. 95, 829–837 [PubMed] [Google Scholar]31. Horsman M.D.K., Koopman HFJM, van der Helm FCT, Poliacu Prosé L., Veeger H.E.J. 2007. Морфологические параметры мышц и суставов для скелетно-мышечного моделирования нижней конечности. клин. Биомех. 22, 239–24710.1016/j.clinbiomech.2006.10.003 (doi:10.1016/j.clinbiomech.2006.10.003) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]34. Фолкнер Дж. А., Клафлин Д. Р., Маккалли К. К. 1986. Выходная мощность быстрых и медленных волокон скелетных мышц человека. Сила мышц человека (под ред. Джонса Н.Л., Маккартни Н., Комаса А.Дж.), стр. 81–94, Шампейн, Иллинойс: Human Kinetics Publishers Inc [Google Scholar]35. Эпштейн М., Герцог В. 1998. Теоретические модели скелетных мышц. Биологические и математические соображения, с. 238 Чичестер, Великобритания: John Wiley & Sons [Google Scholar]39.Клоуз Р. 1965. Связь между собственной скоростью сокращения и длительностью активного состояния мышцы. Дж. Физиол. 180, 542–559 [бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]40. Уэйкелинг Дж. М., Нигг Б. М., Розитис А. И. 2002. Мышечная активность в нижней конечности гасит колебания мягких тканей, возникающие в ответ на импульсные и непрерывные вибрации. Дж. Заявл. Физиол. 93, 1093–1103 [PubMed] [Google Scholar]41. Шеффер П., Конли К., Линдстедт С. 1996. Структурные корреляты скорости и выносливости в скелетных мышцах: мышца хвоста гремучей змеи.Дж. Эксп. биол. 199, 351–358 [PubMed] [Google Scholar]45. Соколофф А.Дж., Коуп Т.С. 1996. Рекрутирование двигательных единиц трехглавой мышцы голени у децеребрированной кошки. II. Неоднородность двигательных единиц камбаловидной мышцы. Дж. Нейрофизиол. 75, 2005–2016 [PubMed] [Google Scholar]46. Renshaw B. 1941. Влияние разряда мотонейронов на возбуждение соседних мотонейронов. Дж. Нейрофизиол. 4, 167–183 [Google Scholar]47. Katz R., Pierrot-Deseilligny E. 1999. Рекуррентное торможение у людей. прог. Нейробиол. 57, 323–355 [PubMed] [Google Scholar]48.Hodson-Tole E., Wakeling J.M. 2007. Вариации моделей рекрутирования двигательных единиц происходят внутри и между мышцами бегущей крысы ( Rattus norvegicus ). Дж. Эксп. биол. 210, 2333–234510.1242/jeb.004457 (doi:10.1242/jeb.004457) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]50. Ходсон-Толе Э., Уэйкелинг Дж. М. 2008. Паттерны рекрутирования двигательных единиц 2: влияние миоэлектрической интенсивности и скорости деформации мышечных пучков. Дж. Эксп. биол. 211, 1893–1

    .1242/jeb.014415 (doi:10.1242/jeb.014415) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]52.Уэйкелинг Дж. М., Кая М., Темпл Г. К., Джонстон И. А., Херцог В. 2002. Определение моделей рекрутирования моторов во время передвижения. Дж. Эксп. биол. 205, 359–369 [PubMed] [Google Scholar]54. Wakeling J.M., Pascual S.A., Nigg B.M., von Tscharner V. 2001. Поверхностная ЭМГ показывает различные популяции мышечной активности при измерении во время длительных упражнений. Евро. Дж. Заявл. Физиол. 86, 40–4710.1007/s004210100508 (doi:10.1007/s004210100508) [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]55. Дауд Дж. Р., Уолш Дж. М.1995. Взаимодействие мышечной усталости и длины мышц: влияние на частотные компоненты ЭМГ. Электромиогр. клин. Нейрофизиол. 35, 331–339 [PubMed] [Google Scholar]57. Smith J.L., Betts B., Edgerton V.R., Zernicke R.F. 1980. Быстрое разгибание голеностопного сустава во время тряски лапой: избирательное вовлечение быстрых разгибателей голеностопного сустава. Дж. Нейрофизиол. 43, 612–620 [PubMed] [Google Scholar]59. Raasch C.C., Zajac F.E. 1999. Локомоторная стратегия педалирования: группы мышц и биомеханические функции. Дж. Нейрофизиол.82, 515–525 [PubMed] [Google Scholar]60. Тинг Л.Х., Каутц С.А., Браун Д.А., Заяц Ф.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.