Спуск и подъем по лестнице: Ходьба по лестнице для похудения – Движение – жизнь

0

Содержание

Спускаться по лестнице полезно для мозга

Научная группа из Австралии во главе с профессором Кеном Носакой (Ken Nosaka), Университет Эдиут Коуэн (Edith Cowan University) обнаружила, что простейшие физические упражнения помогают предупредить дегенерацию когнитивной функции у пожилых людей. Это, в свою очередь, ведет к снижению риска развития таких заболеваний, как деменция и болезнь Альцгеймера.

Как выяснили ученые, проанализировав ряд исследований, эксцентрические упражнения (когда мышцы растягиваются — выпады, подтягивания, приседания) полезнее концентрических (когда мышцы сокращаются — упражнения на мышцы предплечья). В одном из исследований 26 пожилых мужчин в возрасте от 60 до 76 лет занимались по программе, сочетающей оба вида упражнений. За тем, как участники себя чувствуют после конкретных тренировок, постоянно наблюдали.

Через 12 недель по результатам работы ученые выявили, что эксцентрические упражнения «работали» эффективнее — давление, пульс, уровень глюкозы в крови и другие показатели после них были лучше, чем после концентрических.

В другом исследовании полные пожилые люди дважды в неделю спускались и поднимались по ступенькам в качестве зарядки. Авторы работы сделали вывод, что спускаться полезнее, чем подниматься. В доме престарелых Rod Evans Community Centre для постояльцев разработали специальную программу под названием Stay Sharp — в процессе тренировок пенсионеры спускаются по ступенькам и склонам, медленно садятся, ложатся и поднимают гантели.

Исследование еще не окончено — 12 недель, на которые оно рассчитано, еще не прошли, но профессор Носака предполагает, что и оно подтвердит его выводы.

Кен Носака говорит, что упражнения на растяжение хоть и проще, но при постоянном повторении ведут к серьезному успеху. Мышцы становятся более сильными, кроме того, такие тренировки требуют больше концентрации, а значит, мозг тоже постоянно «тренируется». Нормализуются давление, уровень жиров в крови, чувствительность к инсулину, кровь становится менее густой. Все это уменьшает вероятность развития как заболеваний, связанных с дегенерацией функций мозга, так и диабета и сердечно-сосудистых заболеваний.

Информация с сайта health.mail.ru

 

Безопасный спуск и подъем по лестнице, требования к лестницам при спуске

По конфигурации лестницы могут быть прямыми, криволинейными, ломаными и винтовыми. Но при всем существующем разнообразии внешнего вида лестницы разделяются на две группы — маршевые и винтовые.

Винтовыми называются конструкции, в которых ступени нанизаны на одну вертикальную опору (центральную стойку). Подъем и спуск по такой лестнице соответственно представляют движение по спирали вокруг вертикальной оси.
Маршевые лестницы состоят из отдельных частей (маршей) между площадками (этажами). Марши бывают прямыми и криволинейными (изогнутыми). Они также могут представлять собой витую конструкцию, но путать подобные лестницы с винтовыми нельзя даже в этом случае. Если у винтовой лестницы основанием является вертикальный столб, то в маршевых вариантах нагрузку принимают на себя совсем другие элементы.
Марш лестниц в индивидуальных домах, здесь необходимость в количестве маршей, превышающем три, возникает нечасто.

Лестница, состоящая из нескольких прямых маршей, может быть прямолинейной (когда марши ведут в одном направлении) и поворотной. Между участками подъема располагаются промежуточные площадки. Их назначение очевидно: минимизировать опасность получения травмы (при соскальзывании и падении). Кроме того, они позволяют дать передышку идущему, а зачастую также делают лестницу более компактной. Если после площадки лестница меняет направление (в большинстве на 90 или 180°), она называется поворотной. Если за промежуточной площадкой следуют два марша, направленные в противоположные стороны, то это распашная лестница. Обратный вариант — когда от промежуточной площадки, к которой снизу подходят два симметричных марша, вверх уходит один марш.

Если во вновь строящемся доме необходима внутренняя лестница, то она, бесспорно, должна быть маршевой. Это не только обеспечит удобство перемещения, но и создаст ощущение основательности домашнего уклада. Винтовую лестницу в силу ее компактности (она занимает меньшую площадь) рекомендуют использовать в роли основной лишь в случаях, когда размещение маршевой технически невозможно. В основном подобная ситуации возникает при реконструкции, когда надстраивается дополнительный этаж или мансарда.
Винтовая лестница может присутствовать в доме и наряду с маршевой в качестве вспомогательного варианта и интерьерного акцента (к примеру, для подъема в мансарду или спуска в цокольный этаж).
Основным элементом любой лестницы является основание, которое удерживает всю лестничную конструкцию в стационарном положении. Несущей основой в маршевых лестницах могут служить косоуры, тетивы и больцы.


Косоуры и тетивы

Косоуры и тетивы — это наклонные несущие балки, к которым крепятся ступени марша. Главное отличие между косоурами и тетивами заключается в способе фиксации ступеней. На косоуры лестничные ступени опираются (при взгляде на лестницу сбоку косоуры имеют по верхнему краю зигзаг из выступов, на которые уложены ступени). Тетива представляет собой ровную балку, ступени не укладываются на тетивы. Торцы ступеней врезают в тетивы с их боковой внутренней стороны (в лестничном марше минимум две тетивы).
Если лестница криволинейная или поворотная, то предпочтение отдается конструкциям на тетивах. Имеющий выступы косоур часто не позволяет равномерно распределить стойки перил на участке поворота, поскольку их расположение привязано к ступеням, глубина которых (ширина проступи) на поворотах меняется. А по ровной кромке тетивы стойки перил могут размещаться независимо от глубины ступеней.
Существуют два способа изготовления косоура из древесины. Первый предполагает вы-резание оснований для ступеней в цельной доске, а второй — установку вдоль верхней кромки балки специальных деревянных элементов (кобылок), к которым и крепятся ступени. Косоур может быть выполнен также из металла, полимербетона, в этих случаях он представляет собой цельнолитое изделие.

Если лестница задумана широкой (ширина марша превышает 1,5 м), ставится дополни-тельный косоур по центру, который не только берет на себя часть несущей нагрузки, но и не дает прогибаться ступеням. Есть в практике также случаи возведения лестницы всего на одном центральном косоуре. В данном случае он должен быть особенно мощным.
Больцы

Третья разновидность основы маршевой лестницы — конструкция на больцах. Это мощные металлические болты, которыми ступени одной торцевой стороной крепятся к стене, а внешние (не прилегающие к стене) концы ступеней стягиваются между собой стержнями. В отличие от зримо фундаментальных сооружений на наклонных несущих балках (косоурах или тетивах) лестницы на больцах смотрятся просто-таки ажурными. У них, как правило, подступенки являются открытыми. Никаких массивных деталей — ступени и перила будто парят в воздухе.
Еще одно преимущество лестниц на больцах — планировочная маневренность. Они способны воссоздать любые формы — от классически-прямолинейных до изогнутых со сложной пространственной конфигурацией. Поэтому лестницы на больцах предпочтительны при необходимости реализовать эффективное архитектурно-инженерное решение с наиболее рациональным использованием пространства. Подобные конструкции тяготеют к таким авангардным стилистическим направлениям архитектуры, как хайтек, минимализм, бионика. И если традиция исполнения лестниц на косоурах и тетивах лестниц связана с применением дерева, то ступени и площадки лестниц на больцах нередко делают из стекла и композитных материалов разных цветов.

Высоту подступенка (расстояние по вертикали между верхними плоскостями двух соседних ступеней) называют также шагом ступени. Оптимальный для комфортного передвижения шаг ступени — от 140 до 190 мм. У винтовой лестницы шаг ступени составляет 180-210 мм. Глубина ступени (она же ширина проступи) — это расстояние по горизонтали между передней и задней кромками проступи. Ширина ступени (она же ширина лестницы) — это расстояние между торцами ступени (в частном случае — расстояние между тетивами).
также случаи возведения лестницы всего на од¬ном центральном косоуре. В данном случае он должен быть особенно мощным.
Наряду с вышеописанным вариантом, когда несущей основой являются исключительно больцы (точнее, сами стены, вдоль которых монтируются лестницы), существует еще одна разновидность — с самонесущими поручнями.
Винт

У винтовой лестницы всю нагрузку несет строго вертикальная центральная стойка, на которую нанизываются ступени (по принципу детской пирамиды), превращаясь в строительные консоли. Стойка крепится к полу и перекрытию верхнего этажа. Образовавшаяся в результате колонна называется лестничным винтом, хотя ее проекция на горизонтальную плоскость может быть не только круглой.
С учетом факторов, влияющих на комфорт передвижения (длина пути, отсутствие промежуточных площадок и тд.), наиболее удобны винтовые лестницы с углом наклона (крутизной) от 30 до 45°. Шаг ступени (высота подступенка) у винтового подъема обычно больше, чем у маршевых лестниц. Неравномерная глубина ступеней, уменьшающаяся к центру винта, также является определенным минусом в плане пользования такой лестницей. Поэтому винтовая конструкция чаще применяется в качестве дополнительной и декоративной и значительно реже — в качестве основной лестницы в доме.

Винтовые лестницы обычно выполняются с открытым подступенком, это позволяет более уверенно наступать на прилегающую к стойке узкую часть проступи. Если в конструкции винтовой лестницы задуманы особенно широкие ступени (более 1 м), то по внешнему краю сооружение фиксируется больцами или тетивой.
Современное практическое воплощение всех вышеописанных конструктивных возможностей необычайно разнообразно. Среди образцов, создаваемых лестничных дел мастерами, немало вариантов, основанных на смешении разных конструкций. Например витая маршевая лестница с одной спиралеобразной тетивой, по внешнему краю ступени скреплены больцами. Или нижний участок выполнен винтом, а далее следует марш на больцах. Фантазиям нет пределов.

Как правильно передвигаться по лестнице на костылях: безопасный спуск и подъем

  • Главная
  • Статьи
  • Как правильно подниматься и спускаться по лестнице на костылях

Во время переломов, травм, болезней суставов и иных проблем с ногами человек использует костыли, позволяющие снизить нагрузку на организм. Но даже их использование не гарантирует безопасное передвижение. Ходьба на костылях по лестнице вызывает множество трудностей и неудобств. Спускаться и подниматься по лестнице после перенесенной операции следует осторожно, чтобы не усугубить полученную травму. Ниже мы расскажем о нескольких способах подъема и спуска с помощью опор.

Спускаемся правильно

Для спуска по ступенькам оба костыля устанавливаются на ступень, которая располагается ниже. Трости следует держать крепко и ровно, чтобы они не наклонялись во время передвижения человека. После этого на ту же ступень ставится здоровая нога, после чего подтягивается травмированная. Не выставляйте опоры вперед во время спуска, не перепрыгивайте через плиты. Из-за таких действий можно потерять равновесие и упасть. Если есть поручни, то задача облегчается. В одну руку следует взять две трости, а второй держаться за перила. На них можно опираться всем телом, поскольку они выдержат массу человека. Иногда из-за неуверенности нельзя спуститься на костылях. Тогда присаживаемся на верхнюю ступень, опираемся о нее руками, а здоровую ногу ставим на нижнюю. Таким образом перетаскиваем вес тела постепенно на нижние ступени. Если нет помощника, то за собой тащим опоры.

Поднимаемся правильно

Подниматься на медицинских ходулях сложнее, чем спускаться по лестнице. Во время подъема можно использовать сразу две подпоры, а можно одну. Второй вариант подойдет при наличии надежных перил. Как тогда подниматься по лестнице на костылях? Используем такой способ:

  • Доходим до перил и кладем на них одну руку. Желательно, чтобы поручни располагались с той стороны, где здоровая нога.
  • Опору ставим подмышку с другой стороны от перил. Если нет помощника, который может донести вторую, складываем их вместе, опираемся на две трости.
  • Первой на верхнюю ступень ставим не травмированную ногу. Далее опираемся на нее всем телом и на трость, которая находится с больной стороны.
  • После этого ставим на ступеньку опору.
  • Подбираем больную ногу к здоровой.

Бывают такие случаи, когда нет поручней. Тут следует передвигаться сразу с двумя медицинскими ходулями. Подниматься следует по тому же принципу, что и с поручнями. Сначала ставим здоровую ногу на верхнюю ступень, опираясь на обе подпоры, затем подтягиваем травмированную конечность. Опоры у нас все еще на нижней ступеньке. И только после этого ставим обе трости. Вышеперечисленных правил передвижения на костылях по лестнице следует придерживаться, чтобы обезопасить себя от травм и падений. При этом у ступенек должна быть ровная поверхность, без сколов и трещин, чтобы не возникало помех.

Почему подниматься по лестнице утомительнее, чем спускаться?

Этот вопрос мне задают школьники, коллеги и семья (обычно менее формально):

Поднимаясь по лестнице, вы обмениваетесь механической работой для достижения потенциальной Энергии ( Wподниматьсязнак равноEгоршок= м гчас W подниматься знак равно E горшок знак равно м грамм час ).

Однако при спуске вы должны приложить эквивалентную силу, чтобы не дать себе ускориться и не удариться о землю (с vшлепокзнак равно2 гчас---√ v шлепок знак равно 2 грамм час ). Если вы приедете вниз с:

vвертикальный≪vшлепок v вертикальный ≪ v шлепок

вы нейтрализовали практически всю свою потенциальную энергию, т.е.

∫F( h ) ⋅ d h =Wспускаться≈Eгоршок= м гчас ∫ F ( час ) ⋅ d час знак равно W спускаться ≈ E горшок знак равно м грамм час

Так является ли тот факт, что подъем по лестнице обычно воспринимается как значительно более утомительный, чем спуск по той же лестнице, чисто биомеханическая вещь, например, когда суставы вместо мышц поглощают / противодействуют кинетической энергии? Или мне не хватает какого-то физического компонента?

Редактировать-1:

Я почувствовал, что мне нужно прояснить некоторые моменты в ответ на первые ответы.

О) Единственная причина, по которой я ввел скорость в вопрос, заключалась в том, чтобы показать, что вы действительно должны расходовать энергию, спускаясь по лестнице, чтобы не образовалось мокрое пятно на полу у основания ступенек.

Когда вы говорите об энергии, скорость, с которой вы поднимаетесь или опускаетесь, не имеет значения, поэтому я сформулировал вопрос в основном с использованием энергии и механической работы. Представьте себе, что при подъеме вы делаете небольшую паузу после каждого шага ( v = 0 v знак равно 0 ). Независимо от того, поднимались вы очень медленно или очень быстро, вы бы вложили такое же количество работы и получили бы такое же количество Потенциальной энергии ( δW= m ⋅ g⋅ δчасшаг= δEгоршок δ W знак равно м ⋅ грамм ⋅ δ час шаг знак равно δ E горшок ).

То же самое и при спуске. После каждого шага вы получали бы кинетическую энергию, эквивалентную

Eродственник= m ⋅ g⋅ δчасшаг E родственник знак равно м ⋅ грамм ⋅ δ час шаг

но снова представьте, что вы делаете крошечную паузу после каждого шага. На каждом шаге вам придется прикладывать силу ногами так, чтобы вы полностью останавливались (по крайней мере, через у у направление). Как бы быстро или медленно вы это ни делали, математически вы в конечном итоге потратите

Wшаг= ∫F( h ) ⋅ d h = m ⋅ g⋅ δчасшаг W шаг знак равно ∫ F ( час ) ⋅ d час знак равно м ⋅ грамм ⋅ δ час шаг

Если вы затратили меньше «тормозной» работы, часть вашей кинетической энергии перейдет в у у направление будет сохраняться для каждого шага , и добавление этого количества шагов вверх приведет к сколь угодно высокой конечной скорости внизу лестницы. Поскольку мы обычно выживаем при спуске по лестнице, мой аргумент состоит в том, что вам придется потратить примерно такое же количество энергии на спуск, что и на подъем, чтобы безопасно добраться до основания произвольно длинных лестничных пролетов (т.е. vу≈ 0 v у ≈ 0 ).

Б) Я абсолютно уверен, что трение не играет значительной роли в этом мысленном эксперименте. Воздушное трение, а также трение между вашей обувью и лестницей должны быть примерно одинаковыми при подъеме и спуске. В обоих случаях это будет примерно одинаковое количество дополнительных затрат энергии, но при этом будет получено идентичное общее количество энергии для подъема и спуска. Анна В., конечно, права, указывая на то, что вам необходимо трение между вашей обувью и лестницей, чтобы иметь возможность вообще приложить любую силу без скольжения (например, на льду), но в случае статического трения без проскальзывания не имеет существенного значения. количество энергии должно быть рассеяно, так как указанное трение оказывает силу в основном в Икс Икс направление, но замедление вашего тела имеет в основном компонент y, так как Икс Икс Компонент примерно постоянен при движении по лестнице (~ ортогональные направления силы трения и движения, поэтому энергия трения не теряется).

Edit-2: реакции на еще несколько комментариев и ответов, добавлен некоторый акцент, чтобы обеспечить структуру стены текста.

C) Нет, я не утверждаю, что спуск субъективно менее утомителен, я спрашиваю, почему он менее утомителен, когда механика, кажется, указывает, что этого не должно быть.

D) Нет никакой «свободной» или «автоматической» нормальной силы, исходящей от лестницы, которая мешает вам ускориться.

Нормальная сила, обеспечиваемая механической устойчивостью лестницы, не дает лестнице проваливаться, когда вы наступаете на нее, хорошо, но вы должны обеспечить равную и противоположную силу (то есть от ваших ног), чтобы замедлить ваш центр тяжести, иначе вы будет очень неудобно ощущать сдерживающую силу ступеней. Старайтесь не задействовать мышцы ног при спуске по лестнице, если вас это не убеждает (используйте короткие ступеньки для собственной безопасности).

E) Кроме того, как указали несколько человек, мы, люди, не имеем возможности использовать или повторно преобразовать нашу накопленную потенциальную энергию, чтобы замедлить себя. У нас нет встроенной динамо-машины или подобного устройства, которое позволяло бы нам что-либо с ней делать - спускаясь по лестнице, мы фактически должны «избавляться от нее», чтобы не ускоряться бесконтрольно. Я хорошо знаю, что энергия никогда не теряется по-настоящему, но также и процесс «отвода энергии вместо расходования», предложенный некоторыми комментаторами, ошибочен (в большинстве ответов используются некоторые вариации аргумента, который я обсуждаю в C, или «вам просто нужно расслабиться / let go to go down ", что верно, но вы все равно должны замедляться, что приводит к моему первоначальному аргументу, что замедление математически требует ровно столько же энергии, как и подъем).

F) Некоторые из лучших моментов были впервые высказаны dmckee и Yakk:

  1. Ваши мышцы должны постоянно расходовать химическую энергию для поддержания силы , даже если сила не действует в смысле W= F⋅ с W знак равно F ⋅ s . Один из примеров - поднятие тяжелого предмета. Этот момент заслуживает более подробного обсуждения, я напишу об этом позже сегодня.
  2. Вы можете задействовать разные группы мышц ног при подъеме и спуске , что сделает подъем более утомительным для тела (хотя на самом деле это не будет тяжелее с энергетической точки зрения). Это как раз то, что я имел в виду под биомеханическими эффектами в моем первоначальном посте.

Редактировать-3: Чтобы обратиться к E E также как и F1 F 1 , давайте попробуем преобразовать процесс в явную кинематику и уравнения движения. Я попытаюсь утверждать, что сила, которую вам нужно приложить, одинакова во время подъема и спуска как при подъеме, так и при спуске. у у направление (объем работы) и с течением времени (так как ваши мышцы каждый раз расходуют энергию, чтобы иметь возможность приложить силу).

При подъеме (или спуске по лестнице) вы немного подпрыгиваете, чтобы не споткнуться о лестницу. Ваш центр тяжести движется по Икс Икс ось изображения с двумя компонентами: ваше примерно линейное восхождение / спуск (зависит от крутизны лестницы, здесь 1 для простоты) и компонент, который моделирует отскок в вашем шаге (также, чередование ног). Изображение предполагает

h ( x ) = x + a ⋅ cos( 2 π⋅ х ) + с час ( Икс ) знак равно Икс + а ⋅ потому что ⁡ ( 2 π ⋅ Икс ) + c

Здесь, c c - это высота вашего CoG над лестницей (зависит от роста и распределения веса, но в конечном итоге без последствий) и А А это амплитуда отскока на вашем шаге.

Путем вывода получаем скорость и ускорение в у у направление

v ( x )а ( х )= 1 - 2 π⋅ грех( 2 π⋅ х )= - ( 2 π)2⋅ A cos( 2 π⋅ х ) v ( Икс ) знак равно 1 - 2 π ⋅ А грех ⁡ ( 2 π ⋅ Икс ) а ( Икс ) знак равно - ( 2 π ) 2 ⋅ А потому что ⁡ ( 2 π ⋅ Икс )

Общая сила, которую должны приложить ваши ноги, состоит из двух частей: противодействия силе тяжести и обеспечения вашего движения в соответствии с а ( х ) а ( Икс ) , так

F( Х ) = м ⋅ г+ м ⋅ а ( х ) F ( Икс ) знак равно м ⋅ грамм + м ⋅ а ( Икс )

Следующее изображение показывает F (x) для А = 0,25 А знак равно 0,25 , а также м = 80 к г  м знак равно 80   k грамм . Я интерпретирую изображение как показывающее следующее:
  1. Чтобы набрать высоту, вы сильно толкаете голенью,

    а) противодействие гравитации

    б) набирает обороты в у у направление.

Это соответствует максимумам силы, нанесенным примерно в центре каждой ступеньки.

  1. Ваш импульс переносит вас на следующий шаг. Гравитация замедляет ваше восхождение, так что при достижении следующего шага ваша скорость у у направление примерно равно нулю (не отображается v ( x ) v ( Икс ) ). В течение этого периода времени сразу после полного выпрямления толкающей голени ваша нога прилагает меньше усилий (остаточная сила зависит от упругости вашего шага, А А ) и приземляетесь верхней ногой, готовясь к следующему шагу. Это соответствует минимумам в F( х ) F ( Икс ) .

Точная форма ч ( х ) час ( Икс ) и поэтому F( х ) F ( Икс ) можно обсуждать, но они должны быть качественно похожи на то, что я изложил. Мои основные моменты:

  1. Спускаясь по лестнице, вы читаете изображения справа налево, а не слева направо. Ваш ч ( х ) час ( Икс ) будет таким же и, следовательно, F( х ) F ( Икс ) будет то же самое. Так

    Wdesc= ∫F( х ) ⋅ d х =Wasc W desc знак равно ∫ F ( Икс ) ⋅ d Икс знак равно W asc

    Затраченное количество энергии должно быть равным. В этом случае минимумы F( х ) F ( Икс ) соответствуют тому, чтобы позволить себе упасть на следующую ступень (как указывалось во многих ответах), но, что очень важно, максимумы соответствуют приложению большой силы при приземлении нижней ногой, чтобы

    а) удерживайте свой вес против силы тяжести

    б) замедлите падение до почти нулевой вертикальной скорости.

    1. Если вы двигаетесь примерно с постоянным Икс Икс скорость, F( х ) F ( Икс ) пропорционально F( т ) F ( т ) . Это важно для аргумента о том, что ваши мышцы потребляют энергию в зависимости от времени, которое им требуется для приложения силы:

      Wмышца≈ ∫F( t ) ⋅ d t W мышца ≈ ∫ F ( т ) ⋅ d т

      Читая изображение справа налево, F( т ) F ( т ) читается справа налево, но сохраняет форму. Поскольку время, необходимое для каждого участка подъема, равно эквивалентному «падающему» участку спуска (временная симметрия классической механики), интеграл Wмышца W мышца остается постоянным. Этот результат переносится на нелинейные функции энергопотребления мышц, которые зависят от более высоких порядков. F( т ) F ( т ) моделировать пределы силы, истощение мышц с течением времени и так далее.

Анна В

вы должны приложить эквивалентную силу, чтобы не дать себе ускориться и не удариться о землю

Как животные, мы тратим калории, чтобы расти и набирать потенциальную энергию. Усталость - это мера потраченных калорий. В идеале для снижения калорий не нужны калории, и мы еще не достигли точки, в которой они возвращаются. За исключением того, что требуется немного калорий для взаимодействия с силами трения и некоторый навык для передачи избыточной энергии ступеням.

Подумайте о лыжах. Чтобы подняться в гору пешком, нужно много калорий (хотите верьте, хотите нет, еще в 1958 году меня учили ходить на лыжах), чтобы немного контролировать скорость скольжения и некоторые навыки (вот почему на этом курсе, Я был в порядке, поднимаясь вверх, но закончил шлепком у подножия холма, не имея навыков). Энергия - это возвращение калорий, потраченных на подъем (частично, трение забирает часть).

Редактировать после редактирования вопроса:

Единственная причина, по которой я ввел скорость в вопрос, заключалась в том, чтобы показать, что вам действительно нужно тратить энергию на спуск по лестнице.

Вы ab initio предполагаете, что скорость забирает энергию у ваших мышц. Скорость снижения поддерживается за счет постепенного уменьшения потенциальной энергии при спуске на ступеньку ниже. Это превращается в скорость вашего тела, при ударе по ступеньке мяч отскакивает обратно, вам нужно потратить немного мышечной энергии, чтобы не отскочить, но никоим образом не равная энергии, необходимой для того, чтобы поднять ваш вес на одну ступеньку.

Я совершенно уверен, что трение не играет значительной роли в этом мысленном эксперименте.

Неправильный. Трение играет очень важную роль при ходьбе, подъеме или спуске. Вы пробовали ходить по льду?

Нет, я не утверждаю, что спуск субъективно менее утомителен, я спрашиваю, почему он менее утомителен.

Это менее утомительно, потому что от мышц тела требуется меньше энергии, необходимой для направления пути спуска, чтобы контролировать высвобождение энергии от постепенного снижения потенциальной энергии тела. Режиссура требует гораздо меньше энергии, чем подъем.

Нет никакой «свободной» или «автоматической» нормальной силы, исходящей от лестницы, которая мешает вам ускориться.

Вы заплатили за это, поднимаясь по лестнице. Постепенная скорость опускания тела шаг за шагом достигает ступени, и нормальная сила создается от удара, а не от мышц. Мышцы должны контролировать его, чтобы вы не подпрыгивали, как мяч, но это меньше энергии, чем потенциальный шаг, потому что большую часть его берет на себя трение.

Кроме того, как указали несколько человек, мы, люди, не имеем возможности использовать или повторно преобразовать нашу накопленную потенциальную энергию, чтобы замедлить себя.

Нет, но наше тело достаточно умно, когда находится в ситуации скорости, чтобы тратить немного мышечной энергии, чтобы направить ее туда, куда идет эта скорость. Скорость, возникающая из-за ускорения падения от шага к шагу, преобразуется в трение (никакие скользящие башмаки не помогают) и отскок тела из-за нормальной силы, поглощаемой трением и излучением. Ввод новой энергии невелик по сравнению с энергией, потраченной на достижение высокого потенциала. См. Пример лыж выше.

После третьего редактирования вот простой пример:

1) Возьмите наполовину надутый мяч, который несколько раз подпрыгнет и остановится на ровном полу.

2) Поднимите его наверх, рядом с краем. Приобретена потенциальная энергия.

3) Дайте ему небольшой толчок, чтобы он упал на следующий шаг: израсходовано крошечное количество энергии.

Он будет отскакивать от ступенек без какой-либо дополнительной энергии и, в зависимости от того, насколько он спущен, может достигнуть земли или остановиться между ними из-за того, что нормальная сила больше, чем выигрыш кинетической энергии от потенциальной энергии от падения на одну ступеньку.

использование ходунка на лестницах и ступенях

Ваш врач прописал вам ходунок без колёс (walker without wheels). (Если у вашего ходка есть колёса, попросите врача дать вам другие инструкции). Для правильного применения ходунка вам нужно научиться по-новому передвигаться по дому и в других местах, куда вам необходимо будет пойти. Всегда пользуйтесь лифтом при его наличии. Если вам нужно подняться по лестнице, постарайтесь, чтобы кто-нибудь снизу страховал вас. Ваш помощник сможет удержать вас от падения, если вы потеряете равновесие. «Вверх со здоровойвниз с больной» - это простой способ запомнить, с какой ноги начинать подъём или спуск.

Рекомендации по применению

  • Уберите незакреплённые коврики, электрические шнуры и все предметы, через которые можно споткнуться и упасть.

  • Организуйте ваше домашнее хозяйство таким образом, чтобы все необходимые вам вещи находились под рукой. Уберите с дороги всё лишнее.

  • Освободите руки, используя рюкзак, фартук или карманы, чтобы носить в них вещи.

  • Использованиеходункадляподъёмавверхполестнице

    • Поверните ходунок боком так, чтобы перекладина была рядом с вами.

    • Поставьте передние 2 ножки ходунка на ступеньку перед вами.

    • Держитесь за ходунок одной рукой, и за перила - второй.

    • Распределите вес своего тела равномерно между перилами и ходунком.

    • Шагните вверх со здоровой ноги.

    • Далее, занесите вверх больную ногу.

    • Затем поставьте ходунок на следующую ступеньку.

  • Использование ходунка для спуска по лестнице

    • Поверните ходунок боком так, чтобы перекладина была рядом с вами.

    • Поставьте задние 2 ножки ходунка на ступеньку перед вами.

    • Держитесь за ходунок одной рукой, и за перила - второй.

    • Удерживайте вес своего тела на здоровой ноге.

    • Ступайте вниз с больной (повреждённой) ноги.

    • Распределите вес своего тела равномерно между перилами и ходунком.

    • Медленно перенесите вниз здоровую ногу.

    • Затем опустите ходунок на следующую ступеньку.

Последующее наблюдение

Как спустить коляску по лестнице и поднять коляску по ступенькам -Полезная информация

Спуск и подъем колясок по лестницам — советы и решения.

Как спустить коляску по лестнице? — этим вопросом задаются молодые родители, проживающие в многоквартирных домах, и активно путешествующие с ребенком по городу, так как не все лестницы оборудованы удобными пандусами — спусками для колясок.

Первостепенно это касается жилых домов:

  • Лестница от лифта до подъездной двери
  • Лестница от квартиры до лифта
  • Лестничные пролеты до подъездной двери в домах без лифта
  • Лестница подъездного крыльца

социально-значимых объектов (магазины, аптеки, банки и т.д.)

Как видно, на пути — множество лестниц и лишь немногие из них оборудованы пандусами — как передвигаться по ним на коляске?

Шагающая коляска — удобство или тупик?

В обиходе мам бытует название -»шагающая коляска»- это коляска, строение колесной базы которой позволяет с применением минимальных усилий спускать ее по ступеням.

Медленно и осторожно преодолевается ступенька за ступенькой. Однако понятие «минимальные усилия» — мягко говоря, относительно — попробуйте затащить или спустить детскую коляску весом 13-20 кг по лестнице! Поэтому, ежедневное «шагание» по лестницам чревато дискомфортом для малыша, который трясется в коляске при подъеме или спуске по лестнице, и проблемами со спиной у мамы, которая поднимает тяжести.

Приспособление для спуска / подъема коляски по лестнице в подъезде.

Для спуска и подъема колясок по лестницам ООО Пандус.су разработана модель откидного пандуса — его возможно установить на любую лестницу, даже узкую подъездную, пандус удобно складывается и раскладывается, вес на стандартный марш — около 5 кг. Это приспособление для спуска и подъема детских колясок — огромная помощь мамам.

Как спускать и поднимать коляску по лестнице видео

Как поднимать коляску по лестнице — советы по оборудованию лестниц пандусами.

В Российской Федерации приняты законодательные акты, защищающие интересы родителей с детьми, использующих коляски, по свободному и комфортному передвижению, доступности жилья и социально-значимых объектов. Установить откидной пандус в своем подъезде вы можете за счет управляющей компании. В Ваших руках есть необходимые инструменты, важно правильно их использовать и тогда вопрос спуска коляски по лестнице будет решен. Информация по установке бесплатного пандуса

Подниматься и спускаться по лестнице во сне. Значение

Наши сны порой причудливы и интересны. Что только не приснится! И с древних времён возникла потребность объяснять себе, почему во сне мы можем видеть то или другое. И, если в какой-то момент толкование сновидений можно было назвать лженаукой, сейчас учёными доказано, что когда мы спим, наш мозг, работая, создаёт различные сюжеты, напрямую перекликающиеся с реалиями нашей жизни. Проще говоря, сны – это попытка подсознания донести до сознательной части мышления определённую информацию. «Приснилась лестница? К чему бы это?» — задумается сновидец, а ведь на этот вопрос в большинстве случаев можно дать исчерпывающий ответ.

Ночные сновидения хранят в себе множество секретов…

Подъём по лестнице во сне

Лестницы – один из частых объектов, видимых людьми во сне. Спускаться или совершать подъём вверх по ним, разрушенные или никуда не ведущие лестницы, падения с них вниз –все эти символические сюжеты можно трактовать определённым образом.
Если правильно трактовать сны – можно пообщаться с собственным подсознанием.Большинство сонников в случае приснившегося подъёма вверх по исправной, широкой и удобной лестнице солидарны в толковании этого сновидения. Чаще всего рекомендуется воспринимать такой сюжет, как благополучный для дальнейшего развития событий в реальной жизни. Подниматься во сне вверх – подниматься вверх и в жизни, главное не споткнуться и не упасть. Это может быть признаком ближайших успехов в карьере, на личном фронте, выполнение какого-то давно задуманного плана.

Но есть и нюансы:

  • Если в какой-то момент движения вверх вы споткнулись и чуть не упали вниз, это признак того, что что-то может помешать исполнению задуманного и ваш подъём вверх не удастся.
  • В случае, когда после подъёма при взгляде вниз кружится голова – успех, скорее всего не пойдёт на пользу. Удача сделает вас гордым, и вы забудете, с чего начинали.
  • Для человека общественного смотреть вниз после подъёма по лестнице во сне – значит помнить всех, благодаря кому появилась возможность подняться так высоко в обществе.

Иногда подъем по лестнице во сне вверх влечет за собой переход на высший уровень и в реальности

С трудом взбираться вверх, то и дело останавливаясь и переводя дух, ощущать физическое недомогание в процессе подъёма – значит идти к цели с преодолением огромных трудностей, если в таком сне вы не сможете добраться до верха, то в предстоящей борьбе за достижение целей, скорее всего, потерпите поражение.

Совет таков: преодолейте себя и поднимитесь, ни в коем случае не стоит бросать всё и спускаться обратно – если заставить себя совершить подъём, то затея в реальной жизни обернётся успехом.

Различные поломки лестниц, отсутствующие ступени, пролёты, марши

Видеть сломанную лестницу во сне – не очень хороший знак. В случае подъёма вверх или необходимости спускаться вниз, внезапно обнаружить отсутствующие ступени, перила или другие функциональные части конструкции – в реальной жизни что-то очень сильно помешает вашим планам. А может и кто-то. Если при отсутствии некоторых элементов сновидец может подниматься альтернативным способом или находит обходные пути, значит, этот целеустремлённый человек добьётся своего, хотя и придётся сложно на пути к цели. Если же поломка смогла Вас остановить, скорее всего, планы не будут приведены в исполнение.
При попытке спускаться вниз по сломанной лестнице существует вероятность, что вы что-то забудете, что-то очень важное и никак не получится вспомнить. Или другим способом потеряете контакт со своим подсознанием. Также может быть, что человек, которому приснился такой сон, игнорирует сигналы своего подсознания, пытающееся предупредить его о чём-то важном. Видеть во сне неправильно построенную, сломанную или просто непригодную для подъёма лестницу — не лучший знак.

Падение с лестницы после подъёма или само по себе

Есть два варианта снов с падением с лестниц.
Первый – человек долго или быстро, легко или тяжело поднялся вверх, после чего он оступился или его кто-то столкнул. Упасть таким образом с лестницы в своём сне – не самый страшный вариант. В этом случае можно предположить, что существует вероятность потерять всё, чего этот человек добился за последнее время. Применимо как к карьере, так к личной жизни и многим другим аспектам нашего существования. Подниматься и падать вниз после этого – терять нажитое, сделанное и т. д.

Но иногда падение с лестницы значит и просто попытку разобраться в своих сердечных делах

Случай второй – без предварительного подъёма или сам процесс не запомнился, а вот падение произвело впечатление. Такой сон может стать признаком тяжёлого заболевания в ближайшем будущем или надвигающейся бедности. Возможен и другой удар судьбы. Но во всех случаях – резко и значительно меняется качество жизни в худшую сторону. Упасть с лестницы вниз, без запомнившегося процесса подъёма – плохой признак.
Паниковать не стоит – для того и посылаются нам сигналы, чтобы можно было хорошенько поразмыслить и, может быть, что-то поменять в своей жизни, чтобы не случилось того, о чём нам говорит наше подсознание.

О чём говорит прочность лестницы во сне и материал, из которого она сделана?

Имеет ли значение для толкования материал и конфигурация лестницы? Само собой, и более того, это – немаловажный фактор.
Лестница во сне может быть:

  • каменная или бетонная, что говорит о её основательности, по такой лестнице подниматься и спускаться безопасно и удобно;
  • деревянная, если она прочная и ступени её крепкие, значит, на пути к цели вас поддержат верные друзья, а вот в случае, когда ступеньки её скрипучие и прогибаются при каждом шаге под ногами, есть вероятность упасть – у сновидца имеется большое количество злопыхателей, которые будут стараться помешать планам;
  • винтовая, подъём по которой для женщины может означать успех в интимной сфере, а спускаться во сне по такой лестнице – для человека любого пола – предвещает самокопание и рефлексию, погружение в глубины собственной души и памяти.

Для того, чтобы разобраться в себе, нужно пройти много «сонных» лестниц

В отдельных случаях во сне видеть лестницу с проваливающимися под ногами ступенями из любого материала, или странные варианты лестниц, по которым никак не получается подняться, вроде бы человек идёт вверх, но в то же время остаётся на месте – это знак бессмысленных занятий, не приносящих пользы. Спускаться по таким лестницам — потерпеть неудачу в попытке принять себя и наладить внутреннюю гармонию.

Спускаться вниз по разным лестницам во сне — о чём это говорит?

Спуск во сне по лестнице может говорить о разных последствиях. Это могут быть и временные трудности финансового характера, и затратный ремонт техники и даже попытка наладить контакт со своим подсознанием. Толкование в этом случае зависит от остальных деталей сна.
Видеть узкие мрачные лестницы с недостатком освещения, металлические винтовые или каменные лесенки с выщербленными ступенями и спускаться по ним чаще всего означают погружение в себя, в глубины разума и памяти, общение со своим подсознанием. В некоторых случаях такие сны могут быть признаком прогрессирующего психического заболевания, в особенности, если лестниц много, а спуск по ним происходит в течение всего сна.
Лестницы широкие, красивые, ведущие вниз могут быть признаком больших финансовых трат на различные надобности, временным ухудшением дел в бизнесе. Насколько всё сложно можно понять, глядя на глубину спуска.
Подвальные лестницы, по которым спускается во сне человек, могут быть для него предвестником тяжёлой болезни, возможно психической.
Быстро спускаться и подниматься по лестницам, не испытывая физической нагрузки для мужчин – признак хорошего состояния здоровья в половой сфере или предзнаменование большого количества удачных интимных связей.

Иногда во сне по лестнице можно подняться к свету, который озарит вашу жизнь

Винтовые лестницы во сне и их значение

Как уже было сказано выше, толкование этого символа различно для мужчин и женщин в некоторых случаях. Но есть и общие для обоих полов значения такого сна.
Если вам приходиться долго и нудно подниматься по винтовой лестнице с различными переходами и сложной конфигурацией – это, скорее всего, сигнализирует о предстоящем достижении цели с помощью сложного окружного пути.
Догонять кого-то на винтовой лестнице, не видя его (это может быть близкий друг, родственник или любовник) – пытаться наладить с ним отношения. В некоторых случаях, если догонять приходится человека, которого нет в живых – вы чувствуете пред ним свою вину, считаете, что не сделали что-то очень важное.
Идти вместе с мужем/женой по лестнице винтового типа – преодоление вместе со спутником жизни тяжёлых жизненных ситуаций.
Есть ещё много разных значений такого сна, его толкование будет зависеть от других увиденных в нём деталей. Есть большое количество символов, которые могут поменять значение сновидения довольно кардинально.

Верёвочные и переносные лестницы во сне

Верёвочная лестница, приснившаяся вам, может стать предзнаменованием того, что трудное и затратное дело, казавшееся почти безнадёжным, всё-таки увенчается успехом. В случае, если она порвалась, а вы не смогли добраться с её помощью до цели – обратное значение. Если ступеньки верёвочной лестницы порвались под ногами, и вы повисли на руках – стойкость к обстоятельствам в сложных жизненных условиях. Если, несмотря на обрыв ступенек, вы поднимаетесь вверх частично на руках – сможете преодолеть любые сложности.

Винтовая лестница наиболее сильно закручивает все события вашей жизни

Переносная лестница, поставленная под окном, может предупреждать о визите нечистых на руку людей, если же сновидец несёт её во сне куда-то, то ему вскоре представится возможность сделать доброе дело.
Лестница стремянка – знак необходимости проделать какие-то трудные работы физического плана.

Стоит ли верить толкованиям снов, нужно ли обращать на них внимание — личный выбор каждого человека. Сигналы, которые подаёт нам подсознание весьма зыбкая материя и однозначно истолковать сновидение сложная, а зачастую и невозможная задача. Но и полностью игнорировать попытки нашего подсознания тоже не стоит, особенно если один и тот же сон снится часто в вариациях – может быть, вам удастся избежать неприятностей держась за ограждения для лестницы из сна и поймать подходящий момент для развития бизнеса или личных отношений.

Надеемся, что информация о снах была интересной, а статья увлекательной. Если же вам известны какие-нибудь ещё смыслы и значения такого символа, как лестница в сновидениях – расскажите нам об этом в комментариях.

Загрузка...

классической механики - Почему подниматься по лестнице утомительнее, чем спускаться?

Мне задают этот вопрос школьники, коллеги и семья (обычно менее формально):

Поднимаясь по лестнице, вы обмениваетесь механической работой для достижения потенциальной Энергии ($ W_ \ text {ascend} = E_ \ text {pot} = m gh $).

Однако при спуске вы должны приложить эквивалентную силу, чтобы не дать себе ускориться и не удариться о землю (с помощью $ v_ \ text {splat} = \ sqrt {2 g h} $).Если вы спуститесь вниз с: $$ v_ \ text {vertical} \ ll v_ \ text {splat} $$, вы нейтрализуете практически всю свою потенциальную энергию, то есть $$ \ int F (h) \ cdot \ mathrm dh = W_ \ текст {спуск} \ приблизительно E_ \ текст {горшок} = mgh $$

Так же и тот факт, что подъем по лестнице обычно воспринимается как значительно более утомительный, чем спуск по той же лестнице, чисто биомеханический, например суставы вместо мышц поглощают / противодействуют кинетической энергии? Или мне не хватает какого-то физического компонента?

Редактировать-1:

Я почувствовал, что мне нужно прояснить некоторые моменты в ответ на первые ответы.

A) Единственная причина, по которой я ввел скорость в вопрос, заключалась в том, чтобы показать, что вы действительно должны расходовать энергию, спускаясь по лестнице , чтобы не образоваться мокрое пятно на полу у основания ступенек.

Скорость, с которой вы поднимаетесь или опускаетесь, не имеет значения, когда речь идет об энергии, поэтому я сформулировал вопрос в основном с использованием энергии и механической работы. Представьте себе, что при подъеме вы делаете небольшую паузу после каждого шага ($ v = 0 $).Независимо от того, поднимались вы очень медленно или очень быстро, вы бы вложили такое же количество работы и получили такое же количество потенциальной энергии ($ \ delta W = m \ cdot g \ cdot \ delta h_ \ text {step} = \ дельта E_ \ text {pot} $).

То же самое и при спуске. После каждого шага вы набираете кинетическую энергию, эквивалентную $$ E_ \ text {kin} = m \ cdot g \ cdot \ delta h_ \ text {step} $$, но опять же, представьте, что вы делаете крошечную паузу после каждого шага. На каждом шаге вам придется прикладывать силу ногами так, чтобы вы полностью остановились (по крайней мере, в направлении $ y $).Как бы быстро или медленно вы это ни делали, математически вы получите $$ W_ \ text {step} = \ int F (h) \ cdot \ mathrm dh = m \ cdot g \ cdot \ delta h_ \ text {step} $ $

Если вы затратили меньше «тормозной» работы, часть вашей кинетической энергии в направлении $ y $ останется для каждого шага , и сложение этого количества шагов приведет к произвольно высокой конечной скорости в нижней части лестница. Поскольку мы обычно выживаем при спуске по лестнице, мой аргумент состоит в том, что вам придется потратить примерно столько же энергии, спускаясь вниз, как и поднимаясь вверх, чтобы безопасно добраться до основания произвольно длинных лестничных пролетов (т.е. с $ v_y \ приблизительно 0 $).

B) Я вполне уверен, что трение не играет существенной роли в этом мысленном эксперименте. Воздушное трение, а также трение между вашей обувью и лестницей должны быть примерно одинаковыми при подъеме и спуске. В обоих случаях это будет примерно одинаковое количество дополнительных затрат энергии, но при этом будет получено идентичное общее количество энергии для подъема и спуска. Анна В., конечно, права, указывая на то, что вам нужно трение между вашей обувью и лестницей, чтобы иметь возможность вообще приложить любую силу без скольжения (например, на льду), но в случае статического трения без проскальзывания, не имеет существенного значения. количество энергии должно быть рассеяно, так как указанное трение оказывает силу в основном в направлении $ x $, но замедление вашего тела имеет в основном компонент y, поскольку компонент $ x $ примерно постоянен при движении по лестнице (~ ортогональные направления сила трения и движение, поэтому энергия не теряется на работу трения).

Edit-2: Реакции на еще несколько комментариев и ответов, добавлен некоторый акцент, чтобы обеспечить структуру текста на стене

C) Нет, Я не спорю, что спуск субъективно менее утомителен, я спрашиваю, почему он менее утомителен , когда механика, кажется, указывает, что этого не должно быть.

D) Нет никакой «свободной» или «автоматической» нормальной силы, исходящей от лестницы, которая мешает вам ускориться.

Нормальная сила, обеспечиваемая механической устойчивостью лестницы, не дает лестнице проваливаться, когда вы наступаете на нее, хорошо, но вы должны обеспечить равную и противоположную силу (т.е. от ваших ног), чтобы замедлить ваш центр тяжести, иначе вы почувствуете сдерживающую силу шагов очень неудобным образом. Старайтесь не задействовать мышцы ног при спуске по лестнице, если вас это не убеждает (используйте короткие ступеньки для собственной безопасности).

E) Кроме того, как указали несколько человек, мы, люди, не имеем возможности использовать или повторно преобразовать нашу накопленную потенциальную энергию , чтобы замедлить себя. У нас нет встроенной динамо-машины или аналогичного устройства, которое позволяло бы нам что-либо с ней делать - спускаясь по лестнице, мы фактически должны «избавляться от нее», чтобы не ускоряться бесконтрольно.Я хорошо знаю, что энергия никогда не теряется по-настоящему, но также и процесс «отвода энергии вместо расходования», предложенный некоторыми комментаторами, ошибочен (в большинстве ответов используются некоторые вариации аргумента, который я обсуждаю в C, или «вам просто нужно расслабиться. / let go to go down ", что верно, но вам все равно придется замедляться, что приводит к моему первоначальному аргументу, что замедление математически требует ровно столько же энергии, как и подъем).

F) Некоторые из лучших моментов были впервые высказаны dmckee и Yakk:

  1. Ваши мышцы должны постоянно расходовать химическую энергию, чтобы выдержать силу , даже если сила не действует в смысле $ W = F \ cdot s $.Один из примеров - поднятие тяжелого предмета. Этот момент заслуживает более подробного обсуждения, я напишу об этом позже сегодня.
  2. Вы можете задействовать разные группы мышц ног во время подъема и опускания , делая подъем более утомительным для тела (хотя на самом деле это не является более сложным с энергетической точки зрения). Это как раз то, что я имел в виду под биомеханическими эффектами в моем первоначальном посте.

Редактировать-3: Чтобы обратиться к $ E $, а также к $ F_1 $, давайте попробуем преобразовать процесс в явную кинематику и уравнения движения.Я попытаюсь доказать, что сила, которую вам нужно приложить, одинакова во время подъема и спуска как в направлении $ y $ (объем работы), так и во времени (так как ваши мышцы каждый раз расходуют энергию, чтобы иметь возможность приложить силу).

При подъеме (или спуске по лестнице) вы немного подпрыгиваете, чтобы не споткнуться о лестницу. Ваш центр тяжести перемещается вдоль оси $ x $ изображения с двумя компонентами: вашим примерно линейным подъемом / спуском (зависит от крутизны лестницы, здесь 1 для простоты) и компонентом, который моделирует отскок при вашем шаге (также чередующийся ног).2 \ cdot A \ cos (2 \ pi \ cdot x) \ end {align} $$ Общая сила, которую должны приложить ваши ноги, состоит из двух частей: противодействия гравитации и принуждения вас двигаться в соответствии с $ a (x) $, поэтому $$ F (x) = m \ cdot g + m \ cdot a (x) $$ Следующее изображение показывает F (x) для $ A = 0,25 $ и $ m = 80 \ \ mathrm {kg} $. Я интерпретирую изображение как показывающее следующее:

  1. Чтобы набрать высоту, вы с силой толкаете голень,

    а) противодействие гравитации

    б) набирает обороты в направлении $ y $.

Это соответствует максимуму силы, нанесенному примерно в центре каждой ступеньки.

  1. Ваш импульс переносит вас на следующий шаг. Гравитация замедляет ваше восхождение, так что при достижении следующего шага ваша скорость в направлении $ y $ будет примерно равна нулю (не отображается на графике $ v (x) $). В течение этого периода времени сразу после полного выпрямления толкающей голени ваша нога прилагает меньшее усилие (остаточная сила в зависимости от упругости вашего шага, $ A $) , и вы приземляетесь верхней ногой, готовясь к следующему шагу. .Это соответствует минимумам в $ F (x) $.

Точная форма $ h (x) $ и, следовательно, $ F (x) $ может быть предметом споров, но они должны быть качественно похожи на то, что я обрисовал. Мои основные пункты:

  1. Спускаясь по лестнице, вы читаете изображения справа налево, а не слева направо. Ваш $ h (x) $ будет таким же и, следовательно, $ F (x) $ будет таким же. Итак, $$ W_ \ text {desc} = \ int F (x) \ cdot \ mathrm dx = W_ \ text {asc} $$ Затраченное количество энергии должно быть одинаковым. В этом случае минимумы в $ F (x) $ соответствуют тому, чтобы позволить себе упасть на следующую ступеньку (как указывалось во многих ответах), но, что очень важно, максимумы соответствуют приложению большой силы при приземлении с помощью голени, чтобы

    а) удерживайте свой вес против силы тяжести

    б) замедлите падение до почти нулевой вертикальной скорости.

    1. Если вы двигаетесь с примерно постоянной скоростью $ x $, $ F (x) $ пропорционален $ F (t) $. Это важно для аргумента о том, что ваши мышцы потребляют энергию в зависимости от времени, которое им требуется для приложения силы: $$ W_ \ text {muscle} \ приблизительно \ int F (t) \ cdot \ mathrm dt $$ Правильное чтение изображения -налево, $ F (t) $ читается справа налево, но сохраняет свою форму. Поскольку время, необходимое для каждого сегмента подъема, равно эквивалентному «падающему» участку спуска (временная симметрия классической механики), интеграл $ W_ \ text {muscle} $ также остается постоянным.Этот результат применяется к нелинейным функциям энергопотребления мышц, которые зависят от более высоких порядков $ F (t) $ для моделирования пределов силы, истощения мышц с течением времени и т. Д.

Оценка подъема и спуска по лестнице: сколько ступеней требуется?

Уолл, Дж. К. и Роу, П. Дж. (2009) Оценка подъема и спуска по лестнице: сколько ступеней требуется? В: Международное общество исследования осанки и походки, 21.06.2009 - 25.06.2009.

Полный текст недоступен в этом репозитории. Запросите копию у автора Strathclyde

Abstract

В этой статье обсуждается оценка подъема и спуска по лестнице. Он был представлен на конференции Международного общества по исследованию осанки и походки в 2009 году. Тест «Время вверх и вниз по лестнице» (TUDS) был предложен в качестве меры функциональной мобильности [1]. Этот тест требует от испытуемых быстро, но безопасно подниматься и спускаться по 14-ступенчатому лестничному пролету. Время начиналось по команде идти и останавливалось, когда вторая нога возвращалась на пол.Чтобы учесть различное количество лестниц и отдельно определить время подъема и спуска, был разработан метод измерения времени для каждой ступеньки. В этом исследовании рассматривается, сколько ступенек необходимо для получения повторяемых измерений. Методы. Выборка состояла из 35 здоровых молодых людей, 23 женщин и 12 мужчин, средний возраст 23,4 года. Лестница имела ступеньку 28 см и высоту 17,5 ± 1,5 см. Количество лестниц было от 4 до 8 с рандомизированной последовательностью. Испытуемый стоял пальцами ног на линии, проведенной в 10 см от переднего края первой лестницы, и просил подняться по лестнице, как дома.Секундомер с множественной памятью запускался, когда испытуемому давали команду на старт и нажимали кнопку круга / разделения при каждом контакте с лестницей и останавливали, когда вторая ступня касалась верхней ступеньки при подъеме или пола при спуске. Первая и последняя ступеньки были проигнорированы, и затем было рассчитано среднее время на одну ступеньку. Данные были проанализированы с использованием ANOVA с повторными измерениями с апостериорным тестом Тьюки для определения различий. РЕЗУЛЬТАТЫ: При рассмотрении количества лестниц, по которым поднимались или спускались, не было обнаружено значительных различий в средней продолжительности измерения на одну ступеньку.Когда все данные о подъеме по лестнице были объединены и сравнены со всеми данными о спуске по лестнице, была выявлена ​​статистическая разница с использованием t-критерия Стьюдента для парных данных (p <0,0001). Среднее время подъема на одну ступеньку составило 0,51 с (стандартное отклонение 0,006), а для спуска - 0,47 с (стандартное отклонение 0,006). Время на одну ступеньку - полезный показатель функциональной мобильности, который позволяет сравнивать с производительностью во время подъема и спуска по лестнице. Это также позволяет сравнивать данные, собранные с использованием разного количества лестниц. С клинической точки зрения исследование также предполагает, что модуль с четырьмя ступенями, обычно используемое реабилитационное оборудование, может быть использован для целей оценки при условии, что лестница имеет соответствующие размеры ступеньки и подъема.

Идентификаторы ORCID
Уолл, Дж. К. и Роу, П. Дж. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4877-8466;

Процедуры подъема и спуска по лестнице: Подъем следует по ...

Контекст 1

... чтобы двигаться к границам лестницы, чтобы избежать столкновений со стенами или перилами лестницы, это может быть необходимо для измерения угла курса робота и внесения соответствующей коррекции. Это может быть достигнуто путем разработки контроллера обратной связи по направлению, чтобы минимизировать ошибку направления и гарантировать, что робот будет двигаться прямо вверх по лестнице.Контроллер курса может получать в качестве входных данных опорное направление курса и измерения в реальном времени угла рыскания (курса) от трехосевого компаса в качестве обратной связи. На выходе контроллера курса будут заданные скорости вращения гусениц робота. Задача посадочной площадки - не дать передним колесам удариться о ступеньку наверху. Для этого плавник слегка поворачивают вниз, как показано на рис. 5 (g). После этого LMA движется вперед, пока его задние колеса полностью не встанут на ступеньку вверху, а его плавник не выдвинется назад (рис.5 (з)). В случаях, когда «жесткая посадка» приемлема, операторы могут не выполнять процедуру посадки. Процедура спуска по лестнице осуществляется обратной последовательностью шагов, необходимых для подъема по лестнице (рис. 5). В этом случае робот может опускаться из хвоста или сзади без необходимости поворачивать его, чтобы после подъема по лестнице спуститься передней частью вперед. Во время автономного подъема и спуска по лестнице существует значительная вероятность того, что LMA упадет или перевернется.Чтобы рассмотреть этот сценарий и связать его с конфигурацией и наклоном робота на лестнице, были сформулированы уравнения «оценки устойчивости» для различных конфигураций робота. Эти уравнения предоставляют пороги наклона, которые могут привести к нестабильности робота. Используя эти пороговые значения, LMA может быть успешно остановлен до того, как возникнет опасность опрокидывания или падения. В этом разделе выводятся и вводятся необходимые уравнения и алгоритмы. подвешен над платформой.Рассматриваемая конфигурация показана на рис. 6 (а). Передние колеса находятся на краю первой ступени, а флиппер приподнят над ...

Context 2

... двигатели приводят в движение левую и правую гусеницы, а третье колесо приводит в движение флиппер. Энкодеры, подключенные к двигателям, используются для управления положением, скоростью или ускорением двигателей с обратной связью. Logosol LS-991 и LS-981 12 использовались в качестве главного и подчиненного контроллеров соответственно.Оба оснащены процессором Rabbit 2000 и программируются с помощью Dynamic C. Три драйвера LS-173s используются для управления двигателями и управляются через подчиненный контроллер. В качестве сенсорного процессора используется процессор Rabbit 3000, установленный на RMC3400 Rabbit Core. Процессор имеет тактовую частоту 29,4 МГц и программируется с использованием Dynamic C. Емкость памяти, установленной в основном корпусе, составляет 512 КБ как для SRAM, так и для флэш-памяти. LMA оснащен термометром, GPS, трехосным компасом и монитором напряжения батареи.Трехосевой компас производства Honeywell имеет компенсацию наклона. Он обеспечивает угол тангажа, крена и рыскания (направление движения) с частотой дискретизации 8 Гц. Диапазон направления курса составляет 360 ◦, а диапазон углов крена и тангажа составляет ± 60 ◦. Пакет состоит из одно- и двухосных магнитных датчиков, а также двухосного акселерометра. Схема на рис. 4 показывает используемый профиль лестницы и некоторые связанные параметры. Высота каждой ступеньки или длина подступенка составляет 12–18 см, а ширина ступеньки - 8–25 см.Воображаемая линия, соединяющая края лестницы, называется «линией носа». Наклон линии носа показывает, насколько крутая лестница, и его диапазон составляет от 25 до 45 ◦. Лестницы с высотой ступени и шириной 18 см и наклоном линии носа 45 ◦ были использованы для тестирования LMA. Движения, необходимые для подъема по лестнице, разбиты на три этапа: «движение по линии носа», «движение по линии носа» и этап «приземления». На рисунке 5 показана каждая процедура подъема по лестнице. 2 На этапе езды по линии носа LMA движется вперед до тех пор, пока его передние колеса не окажутся выше края первой ступеньки, как показано на рис.5 (а), (б) и (в). Во время движения флиппер устанавливается под определенным углом (φ приблизительно 45 ◦) спереди, так что некоторые ступени гусениц входят в зацепление с краем первой ступеньки. Затем плавник поворачивается назад, пока его кончик не коснется земли, чтобы избежать опрокидывания (рис. 5 (d)), а затем LMA перемещается вперед (рис. 5 (e)). Во время различных экспериментов мы наблюдали, что изменение положения центра тяжести во время движения флиппера между конфигурациями 5 (c) и 5 ​​(d) не вызывает проблем с нестабильностью переворачивания.В надлежащее время LMA останавливается, и плавник выдвигается назад, чтобы двигаться по линии носа, как показано на рис. 5 (f). После завершения этапа катания по линии носа LMA перемещается вперед по линии носа (переходя на этап линии носа). LMA поддерживает эту ступень до тех пор, пока передние колеса не будут подвешены над ступенькой наверху. На этом этапе от оператора потребуется отрегулировать направление движения LMA, например, в случае изогнутых или винтовых лестниц. Согласно наблюдениям во время различных экспериментов по автономному подъему и спуску по лестнице, если LMA начиналась в центре лестницы, она заканчивалась достаточно близко к средней линии лестницы.В случаях, когда нарушение траектории из-за динамического профиля движения вызывает ...

Влияние методов спуска по лестнице вперед и назад на силу коленного сустава у пациентов с остеоартрозом коленного сустава: клиническое контролируемое исследование

Sports Med Arthrosc Rehabil Ther Technol. 2010; 2: 14.

, # 1, 4 , # 2 , # 1, 3 , # 1 , 1 и # 4

Масаки Хасегава

1 Кафедра физиотерапии, факультет здравоохранения и социального обеспечения, Префектурный университет Хиросимы, 1-1 Гакуен-чо, Михара-Сити, Хиросима 723-0053, Япония

4 Кафедра реабилитационных наук Высшей школы медицины Университета Кобе, 7-10-2 Томогаока, Сума-ку, Кобе, Хиого 654-0142, Япония

Такааки Чин

2 Кафедра реабилитационных наук Университета Кобе Высшая школа медицины в реабилитационном центре Хиого, 1070 Akebono-Cho, Nishi-Ku, Kobe City, Hyogo 651-2181, Япония

Sadaaki Oki

1 Кафедра физиотерапии, факультет здравоохранения и социального обеспечения, префектурный университет ЧАС iroshima, 1-1 Gakuen-cho, Mihara City, Hiroshima 723-0053, Japan

3 Отделение ортопедической хирургии, больница общего профиля Kousei, 2-5-1 Enichi-cho, Mihara City, Hiroshima 723-8686, Япония

Shusaku Kanai

1 Кафедра физиотерапии, факультет здравоохранения и социального обеспечения, префектурный университет Хиросимы, 1-1 Gakuen-cho, Mihara City, Hiroshima 723-0053, Japan

Koji Shimatani

42 1 Кафедра физиотерапии, Факультет здравоохранения и социального обеспечения, Префектурный университет Хиросимы, 1-1 Гакуэн-чо, Михара-Сити, Хиросима 723-0053, Япония

Томоаки Симада

4 Кафедра реабилитационных наук, Аспирантура Университета Кобе of Medicine, 7-10-2 Tomogaoka, Suma-ku, Kobe City, Hyogo 654-0142, Japan

1 Кафедра физиотерапии, факультет здравоохранения и социального обеспечения, Префектурный университет Хиросимы, 1-1 Gakuen-cho , Михара Сити, Хиросима 723 -0053, Япония

2 Департамент реабилитационных наук, Высшая школа медицины Университета Кобе в Реабилитационном центре Хиого, 1070 Акебоно-Чо, Ниси-Ку, город Кобе, Хиого 651-2181, Япония

3 Департамент Ортопедическая хирургия, больница общего профиля Коусей, 2-5-1 Эничи-чо, Михара-Сити, Хиросима 723-8686, Япония

4 Кафедра реабилитационных наук, Высшая медицинская школа университета Кобе, 7-10-2 Томогаока, Сума -ku, Kobe City, Hyogo 654-0142, Japan

Автор для переписки.

# Внесено поровну.

Поступило 19.11.2009; Принято 11 июня 2010 г.

Авторские права © 2010 Hasegawa et al; лицензиат BioMed Central Ltd. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0), которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе, при условии, что оригинальная работа процитирована должным образом. Эта статья цитировалась в других статьях в PMC.
Дополнительные материалы

Дополнительный файл 1 Результаты - Угол- .FD: по убыванию вперед, BD: по убыванию назад. HFA: угол сгибания бедра. KFA: Угол сгибания колена. ADA: угол тыльного сгибания голеностопного сустава.

GUID: 5AFA014C-66BF-4C19-BD04-479C7DC0E996

Дополнительный файл 2 Results -Moment- . FD: по убыванию вперед, BD: по убыванию назад. HEM: момент разгибания бедра. КЭМ: Момент разгибания колена. APM: момент подошвенного сгибания голеностопного сустава.

GUID: 7936FACA-B484-4672-B97A-9323E15D7CEA

Дополнительный файл 3 Results -Joint Force- .FD: по убыванию вперед, BD: по убыванию назад. KJF-LR: Реакция на нагрузку в коленном суставе. KJF-Max: максимальное усилие в коленном суставе.

GUID: 03492ECD-13E1-4104-92DF-032E04A3F93D

Abstract

Предпосылки

Целью этого исследования было изучить кинетические характеристики компенсаторного обратного нисходящего движения, выполняемого пациентами с остеоартритом коленного сустава.

Методы

Используя систему трехмерного анализа движений, мы исследовали суставные углы нижних конечностей, суставные моменты, совместную силу опорной ноги при спусках вперед и назад по лестнице, а также совместную силу ведущей ноги при приземлении через 7 дней. пациентки с остеоартрозом коленного сустава.

Результаты

По сравнению с опускающимся движением вперед, угол коленного сустава, суставной момент и сила сустава опорной ноги уменьшились при обратном нисходящем движении. Совместная сила ведущей ноги при приземлении также уменьшалась при обратном спуске. Кроме того, мы подтвердили, что центр массы тела в основном контролируется коленными и голеностопными суставами при движении вперед вниз и тазобедренным суставом при движении вниз вниз.

Выводы

Поскольку сообщалось о снижении угла сгибания коленного сустава и силы мышц-разгибателей у пациентов с остеоартритом коленного сустава, мы считаем, что нисходящее движение назад является эффективным методом использования тазобедренного сустава для компенсации эти функциональные дефекты.Кроме того, из-за уменьшения силы коленного сустава как в ведущей, так и в опорной ногах при обратном нисходящем движении также была предложена эффективность компенсаторного движения для контроля боли и защиты коленного сустава.

Предпосылки

Пациенты с остеоартрозом коленного сустава (пациенты с ОА) имеют ограничения в движении при различных повседневных действиях из-за функциональных дефектов, которые включают боль, уменьшение диапазона движений и снижение силы мышц, окружающих коленный сустав [1-3 ].В частности, движения, требующие глубокого сгибания коленного сустава, обычно ограничены, а движения вверх и вниз часто становятся сложными [4]. По сравнению с восходящим движением, требуется гораздо большее сокращение мышц, чтобы контролировать поступательное движение тела при спуске по лестнице из-за увеличения угла сгибания коленного сустава [5].

Хотя пациентам с остеоартрозом рекомендуется избегать подъема и спуска по лестнице, изучение безопасного и удобного метода использования лестницы по-прежнему важно, поскольку во многих домах и общественных учреждениях Японии нельзя избегать ступенек.Поэтому в клинической практике часто рекомендуется метод нисходящей лестницы «два фута - одна ступенька» с использованием пораженной стороны в качестве ведущей ноги для снятия нагрузки на коленные суставы. Поскольку у пациентов с ОА часто встречается поражение обеих нижних конечностей, важно учитывать защиту коленного сустава со стороны опорной ноги, а также нагрузку на ведущую ногу.

Сосредоточившись на обратном нисходящем движении, которое является компенсирующим движением для контроля боли и защиты коленного сустава, используемым пациентами с ОА, мы ранее исследовали механику этого движения у здоровых субъектов и подтвердили, что контроль массы тела в основном осуществлялся коленный и голеностопный суставы при движении вперед вниз и тазобедренный сустав при движении назад вниз с уменьшением угла сгибания коленного сустава и суставного момента [6,7].

Хотя Beaulieu et al. ранее сообщали об аналогичных результатах в изменении характера угла и момента коленного сустава [8], все испытуемые, которых они оценивали, были здоровыми взрослыми, и коленный сустав не был основным направлением их исследований. В настоящем исследовании мы сравнили нагрузку на суставы при каждом методе спуска по лестнице, оценив силу суставов, возникающую при движении вперед и назад при спуске у пациентов с ОА.

Методы

Субъекты

В число субъектов входили 7 женщин-добровольцев с ОА (возраст: 68.4 ± 7,8 года; рост: 151,2 ± 8,4 см; вес: 61 ± 7,8 кг; среднее ± стандартное отклонение). У всех испытуемых был диагностирован двусторонний остеоартрит коленного сустава, и у них было благоприятное течение при консервативном лечении. Оценка, определенная по модифицированной шкале Келлгрена и Лоуренса для всех испытуемых, составляла 1 или 2. Оценка Японской ортопедической ассоциации составила 85,7 ± 6,7 для правой стороны и 80,0 ± 5,0 для левой стороны. Угол пассивного сгибания коленного сустава составил 130,0 ± 10,0 ° справа и 126 °.4 ± 14,1 ° для левой стороны. Все испытуемые могли ходить самостоятельно.

Перед началом исследования было предоставлено подробное описание его цели и получено информированное согласие. Настоящее исследование было проведено в соответствии с Хельсинкской декларацией, а протокол был одобрен этическим комитетом больницы общего профиля Косей.

Экспериментальная установка

Лестницы, по которым могли подняться все 7 пациентов с ОА, были построены для измерения различных параметров движения во время движения вперед вниз (FD) и назад вниз (BD).Лестница, использованная в настоящем исследовании, состояла из трех ступеней с шириной проступи 30 см и высотой подступенка 10, 15 или 20 см. Лестница была сделана по размеру и высоте силовой пластины, расположенной под лестницей, которая состояла из правой и левой частей (рисунок). Во время эксперимента на силовую пластину помещали нескользящий коврик так, чтобы ни одна лестница не касалась друг друга [9]. Уровень силовой пластины был сброшен до нулевой базовой линии, чтобы уменьшить вес лестницы.

Экспериментальная установка . a) Вид сбоку b) Вид сверху (измерение при остеоартрите справа).

Кроме того, рядом с силовой пластиной был установлен поручень для предотвращения падений и обеспечения безопасности испытуемых, которым разрешалось слегка касаться ее в случае боли или нестабильности (но использование ее для толкания и тяги было запрещено) . Поручень был установлен на том же уровне, что и большой вертел пациента, на расстоянии 10 см от тела.

Экспериментальная установка и задачи

В данном исследовании использовалась система трехмерного анализа движения, включающая инфракрасный датчик положения VICON512 (6 камер; Oxford Metrics, Великобритания) и силовую пластину (Kistler, Швейцария) с частотами выборки, установленными на 120 и 1080 Гц.

Маркеры инфракрасного отражения были прикреплены к 12 участкам каждого объекта: на макушке головы; левый и правый акромион; левый и правый большой вертел; боковые надмыщелки обоих колен; левая и правая боковые лодыжки; левая и правая головки пятой плюсневой кости; и левый нижний угол лопатки (маркеры дифференцировки влево / вправо).

Каждого испытуемого попросили встать в статичном положении наверху лестницы и по сигналу начать спуск. Субъект выполнял движение FD или BD с самостоятельно выбранной скоростью, чтобы отразить естественный нисходящий паттерн объекта.По соображениям безопасности, подступенки устанавливались, начиная с самого нижнего подступенка в порядке их высоты, и испытуемые были проинструктированы сначала выполнить движение FD. Для каждого условия было выполнено по три измерения. Каждый раз меняли высоту подступенка и обеспечивали перерыв около 3 минут. Исследование проводилось босиком, чтобы отразить обычную активность в японских домах.

Испытуемым также раздали письменный опросник, чтобы определить их предпочтения в методе нисходящей.

Извлечение и интерпретация данных

Программное обеспечение ARMO (Gsport Inc., Япония) использовалось для извлечения и интерпретации данных. В период, когда испытуемый спускался по лестнице с опорной ногой, удерживающей вес тела (фаза опоры при спуске), были извлечены пиковые значения следующих данных: максимальная сила в коленном суставе (KJF-Max), угол сгибания колена, момент разгибания колена. , угол тыльного сгибания голеностопного сустава, момент подошвенного сгибания голеностопного сустава, угол сгибания бедра и момент разгибания бедра.Кроме того, максимальное значение силы в коленном суставе (KJF-LR) было извлечено во время фазы амортизации, когда ведущая нога приземлилась (фаза реакции на нагрузку). Момент и сила в суставах приведены к массе тела. Точки для извлечения данных во время перемещений FD и BD для угла показаны на рисунке, для момента на рисунке и для совместной силы на рисунке.

Точки извлечения данных для угла сгибания бедра (HFA), угла сгибания колена (KFA) и угла сгибания тыльной части лодыжки (ADA) .Сплошная линия указывает на движение вперед нисходящего движения, пунктирная линия указывает движение вниз по нисходящей линии, а стрелки указывают точки извлечения данных.

Точки извлечения данных для момента разгибания бедра (HEM), момента разгибания колена (KEM) и момента подошвенного сгибания голеностопного сустава (APM) . Сплошная линия указывает на движение вперед по нисходящей линии, пунктирная линия указывает на движение вниз по убыванию, а стрелки указывают точки извлечения данных.

Точки извлечения данных для силы в коленном суставе при прямом и обратном нисходящем движении .KJF-MAX указывает максимум совместной силы, а KJF-LR указывает реакцию на нагрузку совместной силы.

В то время как ведущая нога была определена как пораженная в этом исследовании, для пациентов с двусторонним остеоартрозом колена нога, обеспечивающая больший комфорт в фазе опоры вниз, была определена как опорная нога. Основываясь на обратной динамике, сила в суставе была получена путем суммирования мышечных напряжений, генерируемых всеми группами мышц, окружающих коленный сустав, с использованием уравнений движения Ньютона-Эйлера [10].Парные t-тесты были проведены для сравнения значений, извлеченных обоими методами спуска для каждой высоты подступенка. Значения P менее 5% считались значимыми.

Результаты

Кинематические и кинетические факторы

Подробные результаты показаны в дополнительных файлах 1 и 2 для угла и момента, соответственно, в перемещениях FD и BD на разной высоте подступенка.

Что касается угла, по сравнению с движением FD, углы сгибания бедра были значительно увеличены (все p <0.01), а также углы сгибания колена и тыльного сгибания голеностопного сустава были значительно уменьшены (все p <0,01) при движении BD.

Что касается момента, то по сравнению с движением FD моменты разгибания бедра были значительно увеличены (все p <0,01), а моменты разгибания колена были значительно уменьшены (все p <0,01) в движении BD. Более того, по сравнению с движением FD, моменты подошвенного сгибания голеностопного сустава были значительно уменьшены (p <0,01 для высоты подступенка 10 см и p <0.5 для высоты подступенка 15 и 20 см) в движении BD. Следовательно, по сравнению с FD момент и угол тазобедренного сустава увеличились, но момент и угол в коленном и голеностопном суставах уменьшились во время BD.

Сила коленного сустава

Подробные результаты показаны в дополнительном файле 3 для силы коленного сустава при движениях FD и BD на разной высоте подступенка.

KJF-LR были значительно ниже для высоты подступенка 15 и 20 см (оба p <0,01), но не значительно для высоты подступенка 10 см в движении BD по сравнению с движением FD.В пересчете на вес тела, KJF-LR увеличился в 3,67-4,78 раза в движении FD и в 3,16-3,70 раза в движении BD, что указывает на уменьшение силы суставов на 14-26% в движении BD.

Значения KJF-Max были значительно ниже для всех высот подступенка (все p <0,01) в движении BD по сравнению с движением FD. В пересчете на массу тела KJF-Max увеличился в 6,31-8,89 раза в движении FD и в 3,69-5,34 раза в движении BD, показывая снижение силы коленного сустава на 40-52% в движении BD.По сравнению с FD, сила коленного сустава уменьшается во время BD.

Анкета

Результаты анкетирования показали, что большинство испытуемых (n = 5) предпочитали спускаться по лестнице назад, а не спускаться вперед. Испытуемые, которые предпочитали спускаться вперед (n = 2), заявили, что спускаться назад сложно, потому что они не могут видеть, куда они идут.

Обсуждение

В этом исследовании мы обнаружили, что методы спуска по лестнице влияют на диапазон движений и нагрузку на суставы нижних конечностей.По сравнению с механизмом FD кинематические и кинетические характеристики движения BD по сравнению с характеристиками движения FD можно суммировать и интерпретировать следующим образом. Результаты для угла сустава показали, что в фазе нисходящей опоры угол тыльного сгибания голеностопного сустава и угол сгибания колена увеличивались в движении FD, тогда как угол сгибания бедра увеличивался в движении BD. Точно так же в фазе опоры вниз, момент подошвенного сгибания голеностопного сустава и момент разгибания колена были увеличены в движении FD, тогда как момент разгибания бедра увеличился в движении BD.Эти данные свидетельствуют о том, что основная группа мышц, участвующая в контроле массы тела, различается для каждого метода спуска. Таким образом, мы пришли к выводу, что баланс всего тела в основном контролировался коленными и голеностопными суставами при движении FD и тазобедренным суставом при движении BD. В начале движения FD коленный сустав сгибается, а голеностопный сустав сгибается тыльно. Эти движения перемещают центры коленных и голеностопных суставов от вектора силы реакции пола, что увеличивает каждый суставный момент.С другой стороны, в движении BD масса тела движется к пятке, при этом вектор силы реакции пола проходит около центра голеностопного сустава, а центр коленного сустава движется к вектору силы реакции пола. Эти серии движений уменьшают момент подошвенного сгибания голеностопного сустава и момент разгибания колена. Кроме того, сгибание бедра в движении BD перемещает центр тазобедренного сустава вперед и от вектора силы реакции пола, что увеличивает момент разгибания бедра.

На основании момента в суставах, совместная сила опорной стойки может быть резюмирована следующим образом. Smith et al. сообщили, что на силу коленного сустава влияет напряжение мышц, окружающих коленный сустав [11]. Следовательно, увеличенный момент подошвенного сгибания голеностопного сустава и момент разгибания колена при движении FD увеличивают мышечное напряжение разгибателей колена и подошвенных сгибателей голеностопного сустава, что, в свою очередь, создает большую силу в коленном суставе. С другой стороны, при движении BD напряжение в разгибателях бедра увеличивается, чтобы контролировать массу тела, что приводит к меньшему напряжению в разгибателях колена и подошвенных сгибателях голеностопного сустава при спуске, что, в свою очередь, приводит к уменьшению силы коленного сустава (рис. ).

Параллельно между FD и BD . Кружками обозначен KJF-MAX. Пунктирные круги указывают на сильные сокращения групп мышц при KJF-MAX. Снижение вперед: возникает повышенное напряжение в разгибателях колена и подошвенных сгибателях голеностопного сустава. Обратное опускание: возникает повышенное напряжение в разгибателях бедра.

Наконец, мы наблюдали уменьшение силы коленного сустава ведущей ноги при приземлении в движении BD. Считается, что это происходит из-за изменений в способности контролировать спуск, вызванных изменениями в суставах и мышцах опорной ноги при различных методах спуска.Кроме того, отстегивание каблука в движении FD сужает основу поддержки. Это заставляет центр массы тела перемещаться перед основанием опоры ведущей ноги для устойчивости. С другой стороны, поскольку подошвы полностью помещаются на пол во время периода опоры при опускании в движении BD, возможно управление опусканием на широком основании опоры. Следовательно, считается, что сила коленного сустава ведущей ноги при приземлении снижается в движении BD, где обеспечивается достаточная поддержка для управления спуском.

Какое значение имеет обратное нисходящее движение у пациентов с ОА?

Сообщалось об уменьшении угла сгибания колена и силы мышц разгибателей колена у пациентов с ОА [12]. Кроме того, остеоартрит коленного сустава чаще встречается у пожилых людей, у которых, как сообщается, ухудшается контроль позы из-за неправильного использования голеностопного сустава из-за уменьшения угла тыльного сгибания и силы подошвенных сгибателей [13]. Считается, что движение FD, при котором увеличивается нагрузка на голеностопные и коленные суставы, является нежелательным для пациентов с ОА.Напротив, движение BD, при котором уменьшается нагрузка на голеностопные и коленные суставы, рекомендуется пациентам с ОА со сниженной функцией коленных и голеностопных суставов.

Движение BD с уменьшенным усилием в суставах считается эффективным с точки зрения защиты суставов. Jensen et al. сообщили, что подъем по лестнице и приседание были среди факторов риска развития остеоартрита коленного сустава из-за повышенной нагрузки на тибио-бедренный сустав [14]. Считается, что подъем по лестнице и приседание увеличивают нагрузку из-за большего момента разгибания колена и силы суставов, возникающих при увеличении угла сгибания колена [15-17].Кроме того, сообщалось, что увеличение угла сгибания колена снижает площадь тибиофеморального контакта и нагрузочную поверхность менисков, что приводит к увеличению соотношения нагрузка / площадь контакта [18-20]. В настоящем исследовании момент разгибания колена и сила сустава опорной ноги (KJF-Max) также были увеличены при движении FD из-за большего угла сгибания колена и более высокого подступенка. Поскольку считается, что чрезмерная нагрузка на суставную поверхность связана с микроскопическими повреждениями хрящей коленного сустава, прогрессированием остеоартрита коленного сустава и развитием боли, эти данные указывают на риск движения FD.С другой стороны, движение BD может быть эффективным методом уменьшения боли и защиты коленного сустава, поскольку оно уменьшает угол сгибания коленного сустава и силу сустава в ведущей и опорной ногах.

Выводы

Мы подтвердили, что движение BD снижает нагрузку на коленный сустав опорной ноги, а также уменьшает угол сгибания в коленном суставе, момент разгибания колена и пиковую силу сустава. Сила коленного сустава также уменьшилась в ведущей ноге. Таким образом, движение BD по лестнице является эффективным методом снижения нагрузки на суставы как ведущих, так и опорных ног у пациентов с ОА.

Список сокращений

Мы сократили ОА: остеоартрит; как FD: вперед по убыванию; как BD: назад по убыванию; как KJF: сила коленного сустава; as и LR: ответ на загрузку; в качестве.

Конкурирующие интересы

Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов, имущественных, финансовых, профессиональных или иных личных интересов любого характера или вида в любом продукте, услуге и / или компании, которые могут быть истолкованы как влияющие на позицию представлены в рукописи, озаглавленной «Влияние методов спуска по лестнице на силу коленного сустава у пациентов с остеоартрозом колена», или в рецензии на нее.

Вклад авторов

M H задумал и разработал исследование, провел эксперимент и написал статью.

T C, интерпретировал данные и был советником по дизайну исследования.

S O, помогли собрать данные и составить статью.

S K, помогли собрать данные и составить статью.

K S, помогли собрать данные и составить статью.

T S, контролировал весь проект и дал окончательное одобрение этой версии для публикации.

Все авторы прочитали и утвердили окончательную рукопись.

Дополнительные материалы

Дополнительный файл 1:

Результаты - Угол- . FD: по убыванию вперед, BD: по убыванию назад. HFA: угол сгибания бедра. KFA: Угол сгибания колена. ADA: угол тыльного сгибания голеностопного сустава.

Дополнительный файл 2:

Результаты -Момент- . FD: по убыванию вперед, BD: по убыванию назад. HEM: момент разгибания бедра. КЭМ: Момент разгибания колена. APM: момент подошвенного сгибания голеностопного сустава.

Дополнительный файл 3:

Результаты -Joint Force- . FD: по убыванию вперед, BD: по убыванию назад. KJF-LR: Реакция на нагрузку в коленном суставе. KJF-Max: максимальное усилие в коленном суставе.

Благодарности

Мы с благодарностью выражаем признательность доктору Масааки Кавано (доктор медицины) из больницы общего профиля Косэй за поддержку. Это исследование частично финансировалось за счет гранта на научные исследования Министерства здравоохранения, труда и социального обеспечения (молодой исследователь B), а частично - за счет фонда крупного исследовательского проекта Префектурного университета Хиросимы (область стратегических исследований).

Список литературы

  • Сиддхарт К.Д., Абид Ф. Остеоартрит. Лучшая практика Res Clin Rheumatol. 2008. 22: 657–675. DOI: 10.1016 / j.berh.2008.07.002. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  • Тарабичи С., Тарабичи Ю., Хавари М. Достижение глубокого сгибания после первичной тотальной артропластики коленного сустава. J Артропластика. 2009. С. 1–5. онлайн-журнал. [PubMed]
  • O'Reilly SC, Jones A, Muir KR, Doherty M. Слабость четырехглавой мышцы при остеоартрите коленного сустава: влияние на боль и инвалидность.Ann Rheum Dis. 1998. 57: 588–594. DOI: 10.1136 / ard.57.10.588. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  • Евсевар Д.С., Райли П.О., Ходж В.А., Кребс Д.Е. Кинематика и кинетика коленного сустава во время двигательной активности в повседневной жизни у субъектов с артропластикой коленного сустава и здоровых контрольных субъектов. Phys Ther. 1993. 73: 229–242. [PubMed] [Google Scholar]
  • Андриакки Т.П., Андерсон Дж. Б. Дж., Фермье Р. У., Стерн Д., Галанте Дж. Изучение механики нижних конечностей при подъеме по лестнице. J Bone Joint Surg Am.1980; 62: 749–757. [PubMed] [Google Scholar]
  • Хасегава М., Шиматани К., Канаи С., Тасака А., Сакагути А., Симидзу М.Э., Отука А., Оки С. Влияние различных способов спуска по лестнице на углы и моменты суставов нижних конечностей. Ригакурьохо Кагаку. 2007. 22: 151–156. DOI: 10.1589 / rika.22.151. на японском языке с аннотацией на английском языке. [CrossRef] [Google Scholar]
  • Тасака К., Шиматани К., Хасэгава М., Канаи С., Отука А., Оки С. Влияние нисходящих шагов в сторону на углы суставов нижних конечностей.J Phys Ther Pract и Res. 2007; 16: 71–74. на японском. [Google Scholar]
  • Beaulieu FGD, Pelland L, Robertson DGE. Кинетический анализ прямого и обратного спуска по лестнице. Поза походки. 2008. 27: 564–571. DOI: 10.1016 / j.gaitpost.2007.07.010. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  • Кацухира Дж., Ямамото С., Асахара С., Маруяма Х. Сравнение точности измерения силы реакции пола и моментов в суставах нижних конечностей, рассчитанных с использованием различных методов измерения силовой пластины.J Phys Ther Sci. 2007. 19: 171–175. DOI: 10.1589 / jpts.19.171. [CrossRef] [Google Scholar]
  • Бергманн Г., Деурецбахер Г., Хеллер М., Грайхен Ф., Рольманн А., Штраус Дж., Дуда Г. Н.. Сила прикосновения к бедрам и модели походки в результате повседневной деятельности. J Biomech. 2001; 34: 859–871. DOI: 10.1016 / S0021-9290 (01) 00040-9. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  • Смит С.М., Кокберн Р.А., Хеммеричи А., Ли Р.М., Висс UP. Контактные силы тибио-бедренного сустава и кинематика колена при приседании. Поза походки. 2008. 27: 376–386.DOI: 10.1016 / j.gaitpost.2007.05.004. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  • Туомас Л., Тарья Л., Эрья Т., Сарианна С., Яри П.А. Физическая функция и свойства четырехглавой мышцы бедра у мужчин с остеоартрозом коленного сустава. Arch Phys Med Rehabil. 2008. 89: 2185–2194. DOI: 10.1016 / j.apmr.2008.04.012. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  • Робинович С.Н., Хеллер Б., Луи А., Кортез Дж. Влияние силы и скорости или развития крутящего момента на восстановление баланса с помощью стратегии голеностопного сустава. J Neurophysiol.2002; 88: 613–620. [PubMed] [Google Scholar]
  • Дженсен Л.К. Остеоартрит коленного сустава: влияние работы, связанной с поднятием тяжестей, стоянием на коленях, подъемом, подъемом по лестнице или лестнице, или стоянием на корточках / приседанием в сочетании с поднятием тяжестей. Occup Environ Med. 2008; 65: 72–89. DOI: 10.1136 / oem.2007.032466. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  • Нагура Т., Дирби СО, Александар Э.Дж., Андриакки Т.П. Механические нагрузки на коленный сустав при глубоком сгибании. J Orthop Res. 2002. 20: 881–886. DOI: 10.1016 / S0736-0266 (01) 00178-4.[PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  • Wei SH. Динамическое напряжение суставов и мышц во время изокинетических упражнений на колено. Proc Natl Sci Counc. 2000. 24: 161–168. [PubMed] [Google Scholar]
  • Масфер В., Ширази-Адл А. Биомеханика коленного сустава при сгибании под действием различных сил четырехглавой мышцы. Колено. 2005; 12: 424–434. DOI: 10.1016 / j.knee.2005.03.004. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  • Левински Г.В., Стукенборг-Колсман С., Остермайер С., Хуршлер С. Экспериментальное измерение тибиофеморальной контактной области на модели менискэктомированной овцы с использованием резистивного датчика давления.Ann BioMed Eng. 2006; 34: 1607–1614. DOI: 10.1007 / s10439-006-9200-у. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  • Thambyah A. Насколько важны силы реакции тибиофеморального сустава во время частого приседания у азиатского населения? Колено. 2008. 15: 286–294. DOI: 10.1016 / j.knee.2008.04.006. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
  • Thambyah A, Goh JCH, De SD. Контактная нагрузка на коленный сустав при глубоком сгибании. Med Eng Phys. 2005. 27: 329–335. DOI: 10.1016 / j.medengphy.2004.09.002. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

Частота сердечных сокращений, потребление кислорода и затраты энергии при подъеме и спуске по лестнице

Цель: Это исследование описывает реакцию на частоту сердечных сокращений и потребление кислорода во время, а также интенсивность и калорийность подъема и спуска по лестнице общего доступа.

Методы: Первоначально испытуемых оценивали на предмет максимального потребления кислорода и частоты сердечных сокращений на беговой дорожке в лаборатории. Для полевых измерений испытуемые поднимались (N = 103) и спускались (N = 49) на 11 этажей по 180 ступенек, каждая ступенька 15 см в высоту, с общим вертикальным перемещением 27,0 м.

Полученные результаты: Среднее потребление кислорода и частота сердечных сокращений за последние 30 секунд подъема составили 33.5 +/- 4,8 мл / кг (-1) .мин (-1) и 159 +/- 15 уд / мин (-1), соответственно. Во время спуска потребление кислорода и частота сердечных сокращений в течение последних 30 секунд подъема составляли 17,0 +/- 3,8 мл / кг (-1) · мин (-1) и 107 +/- 18 уд / мин (-1), соответственно. Расчетная общая энергия, израсходованная во время подъема и спуска, составила 19,7 и 9,0 ккал, или эквивалент интенсивности 9,6 и 4,9 метаболических эквивалентов (МЕТ), соответственно (или 10,2 и 5,2 ккал.мин (-1), соответственно). Расчетная калорийность шага вверх и вниз на ступеньку равнялась 0.11 и 0,05 ккал соответственно.

Заключение: Подъем по лестнице с использованием местной общедоступной лестницы соответствует минимальным требованиям в отношении кардиореспираторных преимуществ и, следовательно, может считаться жизнеспособным упражнением для большинства людей и подходящим для стимулирования физической активности.

Упражнение по спуску по лестнице увеличивает мышечную силу у пожилых мужчин с хронической сердечной недостаточностью | Примечания к исследованию BMC

Предпосылки

Отсутствие регулярных физических упражнений или отсутствие физической активности является основным фактором риска развития сердечно-сосудистых заболеваний и многих других хронических заболеваний [1].К сожалению, подавляющее большинство пожилых людей и людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, избегают упражнений. По нашему мнению, основной причиной, по которой эти люди воздерживаются от упражнений, является вера в то, что упражнения требуют особых действий, что необходимо прилагать слишком много усилий и требовать от участников определенных физических навыков. Действительно, эти опасения актуальны для большинства видов упражнений.

Следовательно, современные режимы тренировок должны быть эффективными, непродолжительными и более простыми для выполнения, чем традиционные упражнения.В предыдущем исследовании нашей группы мы сообщили, что только 30 минут эксцентрических упражнений в неделю в течение восьми недель было достаточно для улучшения факторов риска для здоровья [2]. Однако в этом исследовании мы использовали специализированное оборудование, задействующее аномальные движения мышц (например, эксцентрические действия разгибателей колена на изокинетическом динамометре), и мы приняли протокол упражнений с максимальным усилием, которому трудно следовать пожилым людям или людям с ограниченными физическими возможностями. . Принимая во внимание эти ограничения и чтобы исследовать, могут ли преимущества чисто эксцентрических упражнений быть перенесены на повседневную деятельность [2], необходимо было изобрести новый и более удобный способ выполнения эксцентрических упражнений.С этой целью мы приступили к проектированию и строительству автоматического эскалатора, предлагающего упражнения как для спуска по лестнице (с эксцентрическим смещением), так и с подъемом по лестнице (с концентрическим смещением) (Рисунок 1). Таким образом, основная цель этого пилотного исследования заключалась в сравнении хронического эффекта упражнения по спуску по лестнице и упражнения по подъему по лестнице на повреждение мышц и работоспособность у пожилых людей с хронической сердечной недостаточностью. Мы решили провести исследование на пожилых людях с хронической сердечной недостаточностью, поскольку новое устройство для упражнений было специально разработано для людей с ограниченными физическими возможностями, таких как пожилые люди или люди, страдающие хроническими заболеваниями.

Рисунок 1

Устройство SmartEscalator было изобретено, спроектировано и сконструировано нашей группой и является первым в своем роде, предлагающим упражнения как для спуска по лестнице (с эксцентрическим смещением), так и с подъемом по лестнице (с концентрическим смещением). Основным преимуществом нового устройства является режим спуска по лестнице, который обучает людей спускаться по лестнице. Это нисходящее движение одновременно предлагает сильный эксцентрический стимул, связанный с укрепляющими здоровье эффектами. Участник рисунка дал свое письменное согласие на публикацию этой информации и ее появление в журнале и связанных публикациях.

Материалы и методы

Дизайн

Обзор дизайна исследования показан на Рисунке 2. Участники были набраны после рекламы исследования в местных СМИ. Затем врачи оценили стадию сердечной недостаточности в соответствии с системой функциональной классификации Нью-Йоркской кардиологической ассоциации (NYHA). Участники были разделены в соответствии с возрастом, индексом массы тела и максимальным изометрическим, эксцентрическим и концентрическим крутящим моментом на 2 группы равного размера: группа по спуску по лестнице (n = 6, возраст 66.8 ± 1,7 года, масса тела 85,8 ± 3,1 кг, телесный жир 29,7 ± 2,3%; среднее значение ± SEM) и группа лестничного подъема (n = 6, возраст 64,8 ± 2,3 года, масса тела 82,1 ± 2,3 кг, жировые отложения 31,6 ± 2,7%). Добровольцы обеих групп не тратили более одного часа в неделю на развлекательные мероприятия (например, ходьба, езда на велосипеде, танцы) в течение последних шести месяцев перед включением в исследование. Кроме того, добровольцы были проинструктированы записывать все свои развлекательные мероприятия в рамках экспериментального вмешательства с помощью проверенного самостоятельного опроса [3].За две недели до начала исследования волонтеры посетили лаборатории, в которых проводились упражнения и измерения, и ознакомились с соответствующим оборудованием. В начале исследования добровольцы выполнили упражнение с острым спуском по лестнице или подъемом по лестнице на автоматическом эскалаторе, разработанном и построенном нашей группой (4 подхода по 3 минуты каждый, скорость была установлена ​​на 45 шагов · мин -1 , всего 540 шагов для обеих групп). Во время упражнения на спуск по лестнице лестница двигалась вверх, и участники спускались по эскалатору (рис. 1а), в то время как во время упражнения на подъем по лестнице лестница двигалась вниз, а участники поднимались по эскалатору (рис. 1b).Высота ступеньки 20,5 см. До и на 2-й день после тренировки были выполнены физиологические измерения и собраны образцы крови. Затем участники проводили шестинедельные тренировки по спуску или подъему по лестнице, состоящие из трех упражнений в неделю. Каждое упражнение длилось 12 минут, разделенных на 4 подхода по 3 минуты каждый, с 2-минутным отдыхом между каждым подходом. Во время упражнений постоянно контролировали частоту сердечных сокращений. Первые две недели скорость была установлена ​​на 45 шагов · мин -1 (всего 540 шагов для обеих групп), следующие две недели - 50 шагов · минимум -1 (всего 600 шагов для обеих групп) и последние две недели - 55 шагов · мин. -1 (всего 660 шагов для обеих групп).После этого они повторили протокол спуска или подъема по острой лестнице, который выполнялся в начале исследования, и были выполнены те же физиологические измерения и собраны образцы крови. Упражнения проводились под наблюдением физиолога. Процедуры соответствовали Хельсинкской декларации 1975 года, пересмотренной в 2000 году, и было получено одобрение Комитета по этике Европейского университета Кипра. Письменное информированное согласие на участие в исследовании было предоставлено всеми добровольцами и их личными врачами.

Рисунок 2

Дизайн исследования. Стрелки вниз указывают время физиологических измерений и забора крови.

Измерения

Изокинетический динамометр (Cybex, Ronkonkoma, NY) использовался для измерения изометрического пикового крутящего момента (при сгибании колена 90 °), концентрического пикового крутящего момента при 60 ° · с -1 и эксцентрического пикового крутящего момента при 60 ° · с -1 разгибателей колена. Было выполнено пять максимальных произвольных сокращений (MVC), и были зарегистрированы три лучших.Между попытками был 2-х минутный отдых. В каждом повторении испытуемых устно поощряли работать лучше, чем их предыдущие усилия. Каждый доброволец оценивал отсроченную болезненность мышц (DOMS) во время движения на корточках (сгибание колена на 90 °), а ощущаемая болезненность оценивалась по шкале от 1 (нормальный) до 10 (очень болезненный). Активность креатинкиназы (КК) измеряли на химическом анализаторе Cobas Integra Plus 400 (Roche Diagnostics, Мангейм, Германия).

Статистический анализ

Различия физических характеристик между группами на исходном уровне исследовали с помощью непарного t-критерия Стьюдента.Трехфакторный дисперсионный анализ [группа (спуск или подъем по лестнице) × неделя упражнений (первая неделя или шестая неделя) × время (до упражнения и на второй день после упражнения)] использовался для изучения влияния тренировки по лестнице на повреждение мышц и представление. Если было получено значимое взаимодействие, парные сравнения выполнялись с использованием метода Сидака (а = 0,05).

Чтобы определить значимость эффекта от упражнений, величина эффекта была рассчитана как разница между значениями до и после тренировки (на 1-й и 6-й неделе), а также между исходными значениями до и после тренировки (на 1-й неделе и на неделе 6). 6), разделенное на стандартное отклонение значений до тренировки в каждой группе (таблица 1).Согласно модифицированной шкале Коэна (http://newstats.org), величина эффекта 0,2, 0,6, 1,2, 2,0 и 4,0 считалась малой, умеренной, большой, очень большой и почти идеальной соответственно. Для сравнения, значения исходной шкалы Коэна: 0,2 для малых, 0,5 для умеренных и 0,8 для больших эффектов.

Таблица 1 Функция мышц и индексы повреждения мышц перед тренировкой и на второй день после тренировки на первой и шестой неделе в группах спуска по лестнице и подъема по лестнице (среднее значение ± стандартная ошибка среднего)

Результаты

Никаких различий в физических характеристиках на исходном уровне и на 6 неделе не наблюдалось между двумя группами.Все измерения производительности мышц (за исключением концентрического крутящего момента) были значительно изменены после первого упражнения, что указывает на повреждение мышц только в группе, спускающейся по лестнице. Напротив, после последнего упражнения ни в одной из групп не наблюдалось значительных нарушений мышечной активности (таблица 1). После шести недель упражнений оба режима тренировок увеличили мышечную силу, что было определено оценкой изометрического, концентрического и эксцентрического крутящего момента (хотя в некоторых случаях незначительно из-за небольшого количества участников).Однако изометрический момент покоя увеличился значительно больше после тренировки в эксцентрической группе, чем в концентрической. Частичные значения эта-квадрата для эксцентрического крутящего момента, концентрического крутящего момента, изометрического крутящего момента, ROM, DOMS и CK составляли 0,70, 0,16, 0,41, 0,09, 0,12 и 0,22, соответственно.

Обсуждение

В настоящем исследовании мы использовали мягкий протокол упражнений по спуску по лестнице (обычное повседневное занятие), выполняемое на новом устройстве SmartEscalator, и сообщили, что он способен значительно увеличить мышечную силу у пожилых пациентов с хронической сердечной недостаточностью.Ограничением настоящего исследования является отсутствие чистой контрольной группы.

Средняя частота сердечных сокращений в нисходящей группе была ниже в последнюю минуту упражнения по сравнению с восходящей группой (98 ± 5 ударов · мин -1 против 139 ± 7 ударов · мин -1 , соответственно). Кроме того, согласно рейтингу Борга (Borg 1970), средняя воспринимаемая нагрузка была ниже в последнюю минуту для нисходящей группы по сравнению с восходящей группой (8,1 ± 1,3 против 13,6 ± 1,9, соответственно).Действительно, даже если мышцы человека выполняют больше положительной, чем отрицательной работы во время повседневной деятельности [4], неоднократно сообщалось, что эксцентрические упражнения вызывают меньший сердечно-сосудистый стресс [5, 6] и меньшую усталость [5-7], таким образом, кажется, что это больше подходит для пожилых людей и пациентов с хронической сердечной недостаточностью.

Как и ожидалось [8], повреждение мышц появилось после первого упражнения на спуске по лестнице. Однако эта мышечная дисфункция исчезла после последней серии упражнений, что указывает на то, что в скелетных мышцах людей, участвовавших в протоколе спуска по лестнице, произошла адаптация.После 6 недель упражнений по лестнице группа с понижением (активность с эксцентрическим смещением) увеличила исходный эксцентрический крутящий момент на 12,3%, тогда как группа восходящего движения (активность с концентрическим смещением) увеличила концентрический крутящий момент на 9,6%. Более того, базовый изометрический крутящий момент увеличился на 8,8% в нисходящей группе и на 5,9% в восходящей группе. О более значительных, но качественно подобных изменениях в мышечном моменте ранее сообщалось нашей группой при использовании чисто эксцентрического протокола максимального усилия [2, 9].

Потеря мышечной силы, возникающая с возрастом, является серьезной социальной и экономической проблемой для стран [10].Экономическое бремя и социальные проблемы старения и болезней населения заслуживают большего внимания, чем им уделялось [10]. Будучи более здоровыми, чем предыдущие поколения, завтрашние пожилые люди в конечном итоге потребуют комплексной помощи при хронических заболеваниях и множественных патологических состояниях. Сегодня хорошо известно, что пожилые люди могут многого добиться, сохранив мышечную силу и функциональную работоспособность [11]. Кроме того, силовые тренировки мышц улучшают качество жизни, психологическое благополучие и клинические параметры у пациентов с хронической сердечной недостаточностью [12].

Настоящие результаты имеют клиническое значение для улучшения качества жизни пожилых людей и / или больных. Этим людям необходим уровень физической подготовки, чтобы: (i) они могли выполнять повседневные действия без чрезмерной усталости; (ii) выработать запас энергии для удовольствия; (iii) более быстрое и полное выздоровление после изнурительной болезни; и (iv) способствовать развитию чувства личного благополучия и интереса к жизни.

Мышечная масса и сила уменьшаются из-за старения или болезней, сопровождающих недостаточную физическую активность [13].Действительно, саркопения является основным фактором, способствующим снижению функциональной независимости и мобильности [14], в то время как автономия в повседневной жизни является наиболее важной целью для пожилых людей [15]. Спуск по лестнице кажется приятным и легким занятием, которому легко могут следовать пожилые люди или люди с нарушенной выносливостью (т. Е. Больные). Кроме того, несмотря на сравнительно небольшое усилие при спуске по лестнице по сравнению с упражнением при подъеме по лестнице, изменения в силе мышц аналогичны или даже больше.Примечательно также, что спуск по лестнице - тяжелое повседневное препятствие для пожилых людей и людей с ограниченными физическими возможностями. Таким образом, использование этого типа упражнений особенно актуально для их двигательных потребностей и помогает этим людям преодолевать ежедневные трудности. Людям, которые хотят увеличить свою мышечную силу, могут помочь занятия с сильным эксцентрическим компонентом, например, спуск по лестнице. Результаты этого короткомасштабного исследования должны быть подтверждены в более крупномасштабном исследовании с участием людей, страдающих другими болезненными состояниями (такими как диабет, ревматоидный артрит, атрофия мышц), и измерения других маркеров риска для здоровья (таких как липидный профиль крови, артериальное давление, инсулинорезистентность) и качество жизни.

По возрастанию и убыванию М.К. Эшер

По возрастанию и убыванию
Художник M.C. Эшер
Год 1960
Средний литография
Размеры 14 дюймов × 11 1⁄4 дюйма
35,5 см × 28,5 см

M.C. Эшер родился 17 июня 1898 года в Нидерландах.Художественная карьера Эшера началась в 1937 году, когда он создал свою первую литографию, вдохновленную не реальностью, а собственным воображением. Многие из его творений используют математические отношения между формами, несмотря на то, что художник пошел по другому пути с точки зрения образования.

Фон картины

Ascending and Descending - это литография размером 14 на 11,25 дюйма, законченная в марте 1960 года, изображающая абстрактную тему с бесконечной лестницей на вершине большого здания.Полностью окрашенное в монохроматическом художественном видении, большое здание просто отвлекает от невозможных квадратов на крыше. Петля квадратной формы заполнена одинаково одетыми мужчинами. Эшер использовал лестницу Пенроуза как вдохновение для создания бесконечной лестницы, по которой группа людей продолжает подниматься, но никогда не поднимается выше. Лестницу еще называют невозможной. Эшер развил эту тему еще дальше, создав водопад «Водопад », завершенный годом позже.

Структура в Ascending и Descending включает человеческую деятельность, раскрывая ритуал секты, названной Эшером «неизвестной», добавляя таинственности за счет использования идентичных человеческих фигур. Их одежда позволяет легко наблюдать, что все они поднимаются, не поднимаясь выше. Невозможные лестницы добавляют еще большей загадочности ритуальному восхождению персонажей.

На нижних уровнях здания можно заметить двух других персонажей, которые не участвуют в ритуале.Эшер называет этих двух персонажей свободными людьми, не любящими конформности.

Related Posts

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

2021 © Все права защищены.