stringtranslate.com

Беговая дорожка

Пример современной беговой дорожки

Беговая дорожка — это устройство, которое обычно используется для ходьбы, бега или подъема, оставаясь на одном месте. Беговые дорожки появились до разработки силовых машин , чтобы использовать силу животных или людей для выполнения работы, часто это был тип мельницы , которой управлял человек или животное, топтавшееся по ступенькам бегового колеса для измельчения зерна. В более поздние времена беговые дорожки использовались в качестве устройств наказания для людей, приговоренных к каторжным работам в тюрьмах. Термины беговая дорожка и беговое колесо использовались взаимозаменяемо для обозначения силовых и карательных механизмов.

В последнее время беговые дорожки стали использоваться в качестве тренажеров для бега или ходьбы на одном месте. Вместо того, чтобы пользователь приводил в действие мельницу, устройство представляет собой движущуюся платформу с широкой конвейерной лентой, приводимой в движение электродвигателем или маховиком . Лента движется назад, требуя от пользователя идти или бежать со скоростью, соответствующей ленте. Скорость , с которой движется лента, является скоростью ходьбы или бега. Таким образом, скорость бега можно контролировать и измерять. Более дорогие, мощные версии приводятся в действие двигателем (обычно электродвигателем). Более простые, легкие и менее дорогие версии пассивно сопротивляются движению, двигаясь только тогда, когда ходоки толкают ленту ногами. Последние известны как ручные беговые дорожки.

Беговые дорожки продолжают оставаться самой продаваемой категорией тренажеров с большим отрывом. В результате индустрия беговых дорожек насчитывает сотни производителей по всему миру. [1]

История

Уильям Стауб , инженер-механик, разработал первую потребительскую беговую дорожку для домашнего использования. [2] Стауб разработал свою беговую дорожку после прочтения книги 1968 года «Аэробика» Кеннета Х. Купера . В книге Купера отмечалось, что люди, которые бегают по восемь минут четыре-пять раз в неделю, будут в лучшей физической форме. Стауб заметил, что в то время не было доступных домашних беговых дорожек, и решил разработать одну для себя в конце 1960-х годов. [3] Он назвал свою первую беговую дорожку PaceMaster 600. Закончив, Стауб отправил свой прототип беговой дорожки Куперу, который нашел первых покупателей машины, включая продавцов фитнес-оборудования.

Стауб начал производить первые домашние беговые дорожки на своем заводе в Клифтоне, штат Нью-Джерси , а затем перенес производство в Литл-Фолс, штат Нью-Джерси .

Для власти

Беговая дорожка с человеческим приводом для измельчения зерна
Лошади, приводящие в движение молотилку

Беговые дорожки как источники энергии появились в древности. [4] Эти древние машины имели три основных типа конструкции. [5] Первая представляла собой горизонтальную перекладину, выступающую из вертикального вала. Она вращалась вокруг вертикальной оси, приводимая в движение быком или другим животным, идущим по кругу и толкающим перекладину. Люди также использовались для приведения их в действие. Вторая конструкция представляла собой вертикальное колесо, беговое колесо , которое приводилось в движение подъемом на месте, а не ходьбой по кругу. Это похоже на то, что мы знаем сегодня как колесо хомяка . Третья конструкция также требовала подъема, но вместо этого использовала наклонную движущуюся платформу.

Беговые дорожки как двигатели с мускульным приводом появились примерно 4000 лет назад. [ требуется цитата ] Их основным применением был подъем ведер с водой. Эта же технология была позже адаптирована для создания роторных зерновых мельниц и крана с беговым колесом . Она также использовалась для перекачивания воды и питания тестомесильных машин и мехов.

Для наказания

Беговая дорожка использовалась для наказания заключенных в тюрьме Брейкуотер в Кейптауне

Беговые дорожки для наказания были введены в 1818 году английским инженером по имени сэр Уильям Кьюбитт , который был сыном мельника. Заметив бездельничающих заключенных в тюрьме Бери-Сент-Эдмундс , он предложил использовать их мышечную силу как для лечения их безделья, так и для производства полезной работы. [6]

Беговые дорожки Кьюбитта для наказания обычно вращались вокруг горизонтальной оси, требуя от пользователя сделать шаг вверх, как будто он поднимался по бесконечной лестнице. Наказанные ходили по внешней стороне колеса, держась за горизонтальный поручень для устойчивости. Согласно Закону о тюрьмах 1865 года каждый заключенный мужского пола старше 16 лет, приговоренный к каторжным работам , должен был провести не менее трех месяцев своего срока на работах первого класса, которые в основном состояли из беговой дорожки. [7]

Беговые дорожки для наказания использовались до второй половины XIX века; обычно это были двадцатифутовые (0,6 м) длинные лопастные колеса с двадцатью четырьмя ступенями вокруг шестифутового (1,82 м) цилиндра. Несколько заключенных стояли бок о бок на колесе и должны были работать шесть или более часов в день, фактически поднимаясь на высоту от 5000 до 14000 вертикальных футов (от 1500 до 4000 м). Хотя цель была в основном карательной, самая печально известная мельница в тюрьме Брикстон была установлена ​​в 1821 году и использовалась для помола зерна в дополнение к существующей ветряной мельнице, которую Кьюбитт ранее установил неподалеку. Она приобрела известность из-за жестокости , с которой она использовалась, что затем стало популярной сатирической метафорой для тюрем начала XIX века.

Эти машины также могли перекачивать воду или приводить в действие вентиляторы в шахтах. [8] [9]

Для упражнений

Первый патент США на беговую дорожку (#1,064,968) был выдан 17 июня 1913 года. [10]

Предшественник беговой дорожки был разработан для диагностики заболеваний сердца и легких и был изобретен Робертом Брюсом и Уэйном Куинтоном в Вашингтонском университете в 1952 году. [11] Исследование Кеннета Х. Купера о пользе аэробных упражнений, опубликованное в 1968 году, предоставило медицинский аргумент в поддержку коммерческой разработки домашней беговой дорожки и велотренажера.

Тест на беговой дорожке в медицинском центре Олимпийской деревни на летних Олимпийских играх 1980 года

Среди пользователей беговых дорожек сегодня — медицинские учреждения (больницы, реабилитационные центры, медицинские и физиотерапевтические клиники, высшие учебные заведения), спортивные клубы, институты биомеханики, магазины ортопедической обуви, беговые магазины, центры олимпийской подготовки, университеты, центры пожарной подготовки, NASA, испытательные центры, полиция и армия, спортзалы и даже домашние пользователи.

Беговые дорожки-эргометры в настоящее время в основном имеют моторный привод. Большинство беговых дорожек имеют беговую площадку с вращающейся лентой. Перед беговой площадкой и после нее расположены два вала. Лента натянута между валами и беговой площадкой. Стандарты безопасности для беговых дорожек — IEC EN 957-1 и IEC EN 957-6.

Для медицинских беговых дорожек применимые нормы, стандарты и руководящие принципы включают Директиву по медицинским приборам (MDD), Европейское руководство 93/42 EEC, Европейское руководство 2007/47 EEC, IEC EN 60601-1, EN 62304, EN 14971 и Директиву по машинному оборудованию 2006/42/EC.

Медицинские беговые дорожки являются активными терапевтическими устройствами класса IIb, а также активными устройствами для диагностики. Благодаря своей очень мощной (например, 3,3 кВт = 4,5 л. с.) системе привода с электродвигателем беговые дорожки передают механическую энергию человеческому телу через движущееся полотно беговой дорожки. Субъект не меняет своего горизонтального положения и пассивно перемещается и вынужден догонять беговое полотно под ногами. Субъект также может быть закреплен в страховочном ремне, системе разгрузки веса, различных опорах или даже зафиксирован и перемещен с помощью роботизированной ортопедической системы, использующей беговую дорожку.

Медицинские беговые дорожки также являются активными измерительными устройствами. При подключении через интерфейс к ЭКГ , эргоспирометрии , монитору артериального давления (BPM) или ЭМГ они становятся новой медицинской системой (например, системой стресс-теста или системой кардиопульмональной реабилитации) и также могут быть оснащены для измерения VO₂ max и различных других жизненно важных функций.

Большинство беговых дорожек имеют «кардиорежим», в котором задается целевая частота сердечных сокращений, а скорость и подъем (нагрузка) контролируются автоматически до тех пор, пока субъект не окажется в «состоянии устойчивого сердечного ритма». Таким образом, беговая дорожка поставляет механическую энергию человеческому телу на основе жизненно важной функции (частоты сердечных сокращений) субъекта.

Медицинская беговая дорожка, используемая для эргометрии, кардиопульмональных стресс-тестов и диагностики работоспособности, всегда является медицинским устройством класса IIb, как при использовании в качестве автономного устройства в медицинской среде, так и при использовании в сочетании с устройством ЭКГ, ЭМГ, эргоспирометрии или мониторинга артериального давления.

Астронавт НАСА Ти Джей Кример , бортинженер 22-й экспедиции , оснащенный подвесной системой, выполняет упражнения на беговой дорожке с комбинированной рабочей нагрузкой и внешним сопротивлением (COLBERT) в узле Harmony Международной космической станции.

На беговой дорожке субъект движется, подстраиваясь под регулируемую скорость ленты. Беговая дорожка обычно устанавливается на демпфирующих элементах, поэтому беговая дорожка обладает амортизирующими характеристиками. Подъемный элемент поднимает всю раму, включая беговую дорожку, и имитирует угол наклона для бега в гору. Некоторые беговые дорожки также могут реверсировать беговую ленту для имитации нагрузок при движении вниз по склону. Большинство беговых дорожек для профессионального использования в фитнес-зоне имеют размеры стола около 150 см (59 дюймов) в длину и 50 см (20 дюймов) в ширину, диапазон скоростей около 0–20 км/ч (0–12 миль/ч) и угол наклона 0–20%.

Для спортсменов требуются более крупные и устойчивые беговые дорожки. При некотором облегчении веса спринтеры достигают временной скорости до 45 км/ч (28 миль/ч) и поэтому должны бежать по большой палубе длиной до 300 см (120 дюймов) и шириной до 100 см (39 дюймов). При высоких физических нагрузках и повышенном риске падения требуется устройство остановки падения, чтобы предотвратить падение субъекта или пациента. Это устройство остановки падения обычно имеет форму предохранительной дуги, к которой прикреплен трос с электрическим выключателем. Ремень удерживает субъекта, предотвращая его падение и отключая беговое полотно при необходимости.

Моторизованные или ручные беговые дорожки могут использовать конструкцию с ленточными ремнями вместо традиционной непрерывной беговой ленты. Беговые дорожки с ленточными ремнями имеют отдельные прорезиненные планки, которые поддерживают ходьбу и бег в обуви или без обуви.

В некоторых офисах сотрудникам предоставляются столы с беговыми дорожками , чтобы они могли ходить, работая за компьютером или разговаривая по телефону. [12]

В лечебных центрах беговые дорожки используются со встроенными сиденьями слева и справа для терапевтов, например, чтобы терапевты могли двигать ногами пациента, перенесшего инсульт, чтобы имитировать движения ходьбы и помочь ему снова научиться ходить. Это называется мануальной локомоционной терапией.

Крупногабаритные беговые дорожки также используются для езды на велосипеде со скоростью до 80 км/ч (50 миль/ч), для пользователей инвалидных колясок и в специальных приложениях с прочными беговыми полотнами для лыжных гонок и биатлона, где спортсмены выполняют тренировочные и контрольные упражнения с роликовыми лыжами на беговой дорожке размером до 450 см × 300 см (180 дюймов × 120 дюймов).

Преимущества

Недостатки

В качестве сердечно-сосудистых упражнений:

В качестве занятия в помещении:

Как машина:

Другие применения

Лошадь на беговой дорожке

Так как это конвейерная лента , беговую дорожку можно использовать для других видов деятельности, помимо бега. Если лошади проходят испытания (особенно в жокейских скачках), их поместят на специально сконструированную беговую дорожку. Большие беговые дорожки также могут вмещать автомобили. Беговые дорожки также можно использовать для тренировки собак, которые привыкли бегать по конвейеру; однако следует избегать привязывания поводка к беговой дорожке, так как это может привести к серьезным травмам.

Подводная беговая дорожка

Военная служебная собака ходит по подводной беговой дорожке, чтобы восстановиться после травмы

Подводные беговые дорожки — это тип беговой дорожки, заключенной в стекло или пластик и заполненной водой до такой степени, что пользователь частично погружается в воду. Они используются как для людей, так и для животных, часто для физиотерапии. [17]

Беговые дорожки для собак/домашних животных и подводного лечения домашних животных доступны как для домашнего, так и для клинического использования. Доступны различные марки и модели, но основные характеристики беговых дорожек, предназначенных для использования с домашними животными, включают более длинную беговую поверхность, открытые передние и задние входы и боковые ограждения, предотвращающие падение питомца с беговой дорожки. Ни одна из них не предназначена для использования без присмотра человека. Многие ветеринарные и реабилитационные клиники для животных также предлагают подводную беговую терапию как часть своих услуг, предоставляемых домашним животным клиентов.

Всенаправленная беговая дорожка

Продвинутые приложения — это так называемые всенаправленные беговые дорожки. Они разработаны для движения в двух измерениях и предназначены в качестве основы для « голодека ». Было предложено несколько решений, но исследования продолжаются, поскольку некоторые проблемы остаются нерешенными, такие как большой размер, шум и вибрация. Параллельные разработки ведутся исследователями, работающими над проектами, спонсируемыми Министерством по делам ветеранов США, по созданию виртуальной реальности для тренажера для инвалидных колясок с целью содействия терапевтическим упражнениям. [18]

Смотрите также

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Беговые дорожки» .

Ссылки

  1. ^ "Лучшие производители беговых дорожек в США". www.thomasnet.com . Получено 2021-01-02 .
  2. ^ Дуглас-Уолтон, Джош. «История беговой дорожки». Здоровье и фитнес-образование . Получено 13 февраля 2021 г.
  3. ^ Ярдли, Уильям (28 июля 2012 г.). «Уильям Стауб, инженер, построивший доступную беговую дорожку, умер в возрасте 96 лет». The New York Times . ISSN  0362-4331 . Получено 25 ноября 2022 г.
  4. ↑ Мейджор, Кеннет (1980). «Доиндустриальные источники власти: сила мышц». History Today . Получено 22 июня 2012 г.
  5. ^ "Истории и прецеденты". Иллинойсский университет в Чикаго. Архивировано из оригинала 2012-02-22 . Получено 2 сентября 2013 .
  6. ^ Кэсси Арнольд. «Истоки тюрьмы беговой дорожки». Mental Floss, Inc (США) . Получено 12 июня 2013 г.
  7. ^   Одно или несколько из предыдущих предложений включают текст из публикации, которая сейчас находится в общественном достоянии :  Чисхолм, Хью , ред. (1911). «Беговая дорожка». Encyclopaedia Britannica . Т. 27 (11-е изд.). Cambridge University Press. стр. 223.
  8. ^ Томпсон, Ирен (2008). AZ наказания и пыток. Book Guild Publishing. стр. 134. ISBN 978-1-84624-203-8. Архивировано из оригинала 2013-07-30.
  9. ^ Кливленд Холт, Томас (1992). Проблема свободы: раса, труд и политика на Ямайке и в Британии, 1832-1938. JHU Press. стр. 106. ISBN 978-0-8018-4291-7.
  10. ^ "Патент US1064968 - Тренировочная машина. - Google Patents". Google.no . Получено 2014-07-22 .
  11. ^ Пейман, Брук (31 марта 2011 г.). «Можно ли сбросить жир с живота на беговой дорожке?». Livestrong.com . Получено 29.02.2012 .
  12. ↑ Кац, Мэнди (16 сентября 2008 г.). «Я пробежала 5 миль в офисе». The New York Times – через NYTimes.com.
  13. ^ Чокалингам, Начиаппан; Чаттерли, Фэй; Хили, Аойфе К.; Гринхалг, Эндрю; Брантуэйт, Хелен Р. (декабрь 2012 г.). «Сравнение кинематики тазового комплекса во время ходьбы на беговой дорожке и по земле». Архивы физической медицины и реабилитации . 93 (12): 2302–2308. doi :10.1016/j.apmr.2011.10.022. PMID  22365476.
  14. ^ Лафф, Кристин (6 сентября 2009 г.). «Как победить скуку на беговой дорожке». verywellfit . About.com . Архивировано из оригинала 12 марта 2009 г. . Получено 22 января 2009 г. .
  15. ^ Вопросы шума и вибрации при проектировании тренажерного зала или фитнес-клуба
  16. ↑ Паркер-Поуп, Тара (27 мая 2009 г.). «Опасности беговых дорожек». The New York Times . Получено 22 января 2009 г.
  17. ^ Джонсон, Джарад (8 января 2020 г.). «Подводная беговая дорожка, используемая для физиотерапии». Hastings Tribune . Получено 26.05.2020 .
  18. ^ "Кинетический и физиологический анализ системы GAMEWheels". Журнал исследований и разработок в области реабилитации . 39 (6): 627–634. Ноябрь–декабрь 2002 г.

Внешние ссылки