BMEG442: Інженерні вправи та спорт

Застосування інженерних принципів до вправ

У сучасному суспільстві фізичні вправи є частиною повсякденного життя. Від спортивних команд середньої школи та професійних спортивних команд до розважальних занять бігом та занять йогою, вправи є скрізь. Однак багато людей борються з диханням під час фізичних вправ. Любителі спортзалу задихаються на біговій доріжці, важкоатлети мають проблеми з підняттям ваги, а заняття йогою намагаються зберегти рівновагу. І, якщо ви щось подібне до мене, ви чули кожну приказку про "вдихання носом і видихом рота" або дихання в певний час під час тренувань, що може заплутати чи переобладнати. Отже, багато людей ігнорують своє дихання під час фізичних вправ і взагалі не регулюють режим дихання. Але багато труднощів із фізичними вправами, які відчувають люди, можна покращити, навчившись правильно дихати під час тренувань. Отже, як це працює? І чим відрізняється дихання між вправами?

Наука за диханням

Процес дихання залучає кілька м’язів грудної клітки, особливо діафрагму. Діафрагма - це куполоподібний листоподібний м’яз, який лежить під легенями. Діафрагма не тільки відокремлює грудну клітку від живота, це також основний дихальний м’яз. Коли ми

вдихнути, наші легені розширюються і діафрагма скорочується або рухається вниз, коли вона сплющується. Одночасно розширюються міжреберні м’язи грудної клітки. Це розширення діафрагми та міжвузлів та додавання повітря в легенях створює велику кількість тиску всередині тіла, що зіграє велику роль у регуляції дихання, як ми побачимо пізніше. Перебуваючи всередині тіла, кисень поглинається для створення енергії у формі АТФ. Тоді, як і ми видихнути, наші легені повертаються до стану спокою, а діафрагма повертається до форми купола. Як це трапляється, тиск, що накопичується під час вдихання, зменшується завдяки виділенню газу у вигляді вуглекислого газу. Але що все це означає для ваших рутинних вправ?

Вдих та вихід з дихання для всіх вправ

Схема дихання та час дихання відрізняються від вправи до вправи. Багато моделей дихання у спорті засновані на регулювання нарощування тиску що відбувається під час вдиху, як вже було зазначено вище. Інші моделі дихання призначені для максимально поглинати кисень організмом. Але важливо зауважити, що кожен вид спорту чи тип вправи вимагає різного режиму дихання.

Біг

Біг - це один із видів спорту, який не має особливих домовленостей щодо дихання. Деякі люди кажуть: "дихайте носом, ротом". Інші кажуть, щоб дихати в тон до вашого бігу, тому вдихніть на одному кроці, видихніть на наступному. Треті ж стверджують, що вам слід дихати, проте найкраще вам підходить для завершення пробіжки. Отже, чи не існує єдиного оптимального способу дихання під час бігу?

Дослідження показали, що це хибно - існують певні способи дихання, які є менш енергетично витратними та більш комфортними для бігунів. Одне дослідження, що підтверджує це, було проведено McDermott та ін. проаналізувати зв’язок між режимом дихання та ритмом кроку. У цьому дослідженні десять випробовуваних бігали різними кроками, в той час як реєстрували вимірювання удару п’яти та вдиху. Результати показали, що бігуни мають тенденцію дихати найчастіше за схемою 2: 1 або 3: 2, тобто вдиху на 2 кроки та видиху на 1 (2: 1) або вдиху на 3 кроки та видиху на 2 (3: 2) ).

Здається, це логічна схема дихання під час бігу. Перш за все, це хороша практика - дихати синхронно зі своїми кроками. Дихаючи ступнями, ви приурочуєте рух свого тіла та внутрішніх органів рухом діафрагми під час дихання. Це запобігає розвитку непарних, незручних зон тиску на діафрагму, які можуть заважати диханню. Що стосується швидкості дихання, чим швидше ви дихаєте, тим менше часу має ваше тіло, щоб повністю засвоїти О2, який ви вводите через дихання. Коли у вашому тілі недостатньо кисню, щоб активізуватися, починається анаеробний метаболізм, який змушує накопичувати лактат і знижує здатність організму виконувати завдання на витривалість. Однак, коли ви дихаєте повільно, в організм втягується більше кисню, і тіло має достатньо часу, щоб поглинути кисень у ваших легенях, щоб створити енергію та підтримати вас під напругою під час бігу.

Отже, за повільно дихання у форматі 3: 2 або 2: 1 синхронно з вашими кроками коли ви біжите, у вас є потенціал працювати більш плавно і протягом більш тривалого періоду часу, перш ніж втомлюватися максимізація споживання кисню.

Важка атлетика

Хоча не існує стандартної норми дихання під час бігу, існує один загальноприйнятий стандарт дихання для вправ з підняттям тяжкості. Конвенція зазначає, що, виконуючи завдання з підняття тяжкості, під час скидання слід видихати під час навантаження та робити вдих. Досить легко запам'ятати, так? Але, чи це найкращий спосіб дихати під час підняття тягарів?

Дослідження вказують на так. В одному дослідженні Hagins et al. Випробовуваних просили виконати три різні схеми дихання під час підйому предметів:

Вдих перед підйомом, утримання під час підйому
Видих перед підйомом і утримання під час підйому
Вдих перед підйомом і видих під час підйому

Поки суб’єкти робили це, проводили вимірювання зміни тиску в животі та максимальної прикладеної сили. Ці вимірювання показали, що тиск у животі був найнижчим під час дихання 2 та 3, обидва з яких включали видих.

Ще одне дослідження Ламберга та Хагінса розглядало схеми дихання під час підняття різних вантажів. Випробовуваних просили підняти ящики з молоком кілька разів, поки пневмотахограф реєстрував потік повітря. Це дослідження показало, що найбільш послідовним природним режимом дихання серед людей було вдихання безпосередньо перед підняттям предмета, що узгоджується з результатами попереднього дослідження.

На основі цих двох досліджень стає ясно, що видих є важливою частиною дихання під час підняття тягарів. Зменшуючи величину тиску в животі, видих під час підйому зменшує шанси отримати внутрішні травми, такі як грижі та перенапруження судин, які можуть бути спричинені надмірним внутрішнім тиском. Видих полегшує цей тиск, випускаючи частину накопиченого повітря з живота, гарантуючи, що тиск у животі не досягає небезпечного рівня. Отже, наступного разу, коли ви підете до спортзалу на жим лежачи, пам’ятайте про це видихнути при натисканні і вдихніть, перш ніж опускати вагу на груди, щоб регулювати нарощування тиску в грудях і животі.

Інші вправи

Дослідження, розглянуті у випадках бігу та підняття тягарів, були обмеженими, оскільки вони розглядали лише два дуже жорстко структуровані типи вправ. У дослідженні бігу були випробувані, які бігали зі спеціально обраною швидкістю. Дослідження з підняття ваги розглядали лише суб’єктів, які піднімають певний вагу у напрямку вгору-вниз. Але як щодо видів спорту, де швидкість бігу та час можуть змінюватися, наприклад, футбол чи футбол? Або вправи, де метою є рівновага всього тіла, наприклад, йога? Чи існує оптимальний режим дихання для цих видів спорту та вправ?

Потрібно провести більше тестування, щоб визначити оптимальне дихання для цих видів спорту. Але, виходячи з результатів існуючих досліджень та загальноприйнятої практики у спорті, цілком ймовірно, що найкращий режим дихання для вашого виду спорту включатиме баланс між максимізація споживання кисню і регулювання черевного тиску.

Питання для розгляду

Чи знаєте ви про своє дихання під час тренувань? Ви ставите перед собою завдання дихати певним чином під час тренувань?
Коли ви біжите, якої схеми подиху ви дотримуєтесь найчастіше?
Якщо ви піднімаєте тяжкості, як ви дихаєте, коли піднімаєте? Коли робите вдих і видих?
Як ви думаєте, як дихальні схеми, викладені в цій статті, можна застосовувати до таких видів спорту/вправ, як футбол, футбол або йога?

8 думок на тему: "Вдих, видих ... Дихання під час вправ"

Це було мені дуже цікаво, оскільки зараз я відвідую заняття пілатесом, і дихання є одним із основних напрямків занять. Схема дихання, яку дотримувалися в моєму класі, подібна до того, як ви пояснили дихання для важкої атлетики. Велику частину часу ми видихаємо під час навантаження, а вдихаємо під час відпочинку. Хоча це найпоширеніший режим дихання, я також вважаю, що було б корисно додатково вивчити, який метод дихання найкращий для вправ, де основна сила та рівновага є метою.

Це чудово, Сара! Я рада почути, що Ви дізналися більше про дихання під час занять пілатесом. Насправді у мене була подібна ситуація на моєму курсі Total Body Tone - ми провели один день, працюючи над пілатесом, який був зосереджений на диханні, і я запитав про це свого інструктора пізніше. Подібне вона сказала і про те, коли дихати під час певних вправ. Отже, цікаво почути, що існує певний досить універсальний підхід до дихання для певних вправ!

А щодо дихання під час інших вправ, завтра я трохи більше поговорю на уроці про правила дихання під час йоги та високоінтенсивних видів спорту! Але додаткові дослідження в цій області, безумовно, були б корисними.

Я також думаю, що це цікава тема. Правильне дихання під час підйому є надзвичайно важливим, особливо для підйомників в олімпійському стилі. Хоча підвищений тиск у животі може бути проблемою для деяких підйомів, підйомники в олімпійському стилі насправді вимагають підвищеного тиску для підтримки належної форми та запобігання серйозних травм. Маневр валсальви (спосіб підвищення тиску в черевній порожнині) в основному використовується для захисту хребта для запобігання гриж або прослизання дисків (що з досвіду є найсильнішим болем за всю історію).

Однозначно так! Підвищений тиск у животі - це не завжди погано. Я фактично виявив у своєму дослідженні, що певний тиск/скорочення добре мати в животі, щоб зберегти стійкість під час підйому, і маневр Вальсальви може бути хорошим для цього. Однак небезпека вступає в дію, коли цього тиску в животі та сили від навантажень стає занадто багато, щоб організм витримував, викликаючи грижу або іншу форму напруги. Отже, хоча утримання певного тиску в животі може бути корисним, надмірне накопичення тиску може бути згубним. В основному це питання пошуку хорошого середнього або оптимального тиску в животі, який найкраще підходить саме вам!

Я завжди усвідомлюю своє дихання під час фізичних вправ. Раніше я часто отримував бічні шви під час бігу, і хоча існує кілька потенційних причин цього, я виявив, що фокусування на не видиху під час удару певною ногою щоразу змушувало їх повністю зупинятися. Це означає, що я зараз намагаюся підтримувати розслаблений режим дихання, який насправді не залежить від моєї каденції бігу, і це працює для мене. Я справді відчуваю себе енергоефективним, хоча насправді взагалі не бігаю на великі відстані (зазвичай

Це цікаво почути - отже, ви не синхронізуєте своє дихання зі своїми кроками? Я насправді робив те саме. Коли я бігав доріжки в середній школі, я почав не дуже вдихати ритм, і це не було проблемою для моїх спринтерських гонок. Але я виявив, що для бігових гонок моє дихання, природно, впаде в ритм із моїми кроками, чим далі я біжу. Тож, можливо, відстань є фактором, який сприяє тому, щоб почуватись комфортно з ритмом дихання-кроку, і це, безумовно, було б цікавим для розгляду в майбутньому!

Це цікаво для мене, тому що я думаю, що дихання під час фізичних вправ - це одна з найважчих речей. Це може здатися дивним, але особливо коли у мене задихається, я просто починаю думати і мені важко зосередитися як на бігу, так і на диханні одночасно. Я точно вважаю, що деякі люди, природно, мають "кращий" режим дихання, але мені цікаво, чи це правда.

Це цікавий момент! Хоча використання загального режиму дихання, подібного до вищезазначеного, може бути корисним для деяких людей, ваш режим дихання в кінцевому підсумку повинен відображати те, що найкраще для вас індивідуально. Зазвичай, якщо ви біжите, ви виявите, що впадаєте в природний режим дихання, який найбільше вам підходить. Тож, можливо, дотримуйтесь цього, якщо вам це найзручніше і найменш складно, а потім з часом працюйте над загальним режимом дихання!