Эллиптический тренажер считают самым мягким для суставов кардиотренажером, и удара на нем действительно меньше, чем даже при обычной ходьбе. Биомеханические измерения показали и обратную сторону: на эллипсе колени, тазобедренные и голеностопные суставы сгибаются глубже, а мышцам, которые разгибают колено, приходится работать больше, чем при ходьбе[1]. Поэтому один человек с болью в колене на орбитреке чувствует себя отлично, а другому становится хуже. Многое зависит от того, как тренажер настроен и как на нем стоять.

Что такое эллиптический тренажер

Эллиптический тренажер в быту чаще всего называют орбитреком или просто «эллипсом», а в англоязычных странах его еще знают как «кросс-тренер». Движение на нем сочетает элементы ходьбы, бега, подъема по лестнице и лыжного шага. Название тренажер получил от траектории педалей: стопа движется по вытянутому овалу, эллипсу. Ноги все время стоят на педалях, а руки синхронно работают подвижными рукоятями, поэтому нагрузку получают и ноги, и верхняя часть тела.

Плавный ход, отсутствие ударов и регулируемое сопротивление делают орбитрек удобным для людей с разной подготовкой: от новичков до тех, кто возвращается к тренировкам после травмы, или людей с избыточной массой тела, которым бег пока дается тяжело. Модели различаются конструкцией, расположением маховика, системой сопротивления и набором программ.

Принцип действия и конструкция

Главный элемент тренажера составляют педали, которые ходят по плавной овальной траектории. Движение напоминает нечто среднее между бегом и ходьбой, но без удара пяткой о поверхность. Бег, в зависимости от скорости, нагружает ногу силой примерно в 1,2–2,5 массы тела при каждом шаге[2]. На эллиптическом тренажере вертикальная сила под стопой и скорость ее нарастания меньше даже по сравнению с ходьбой[1], поэтому компрессионная нагрузка на коленные и тазобедренные суставы и поясницу ниже.

Для рук есть подвижные рукояти, связанные с педалями. Когда правая нога идет вперед, правая рукоять движется назад, так же как руки работают при ходьбе. Толкая рукояти от себя, вы задействуете грудные мышцы и трехглавую мышцу плеча, а подтягивая к себе, двуглавую мышцу плеча и мышцы спины.

Сопротивление создает маховик. Он может стоять спереди (передний привод), сзади (задний привод) или под пользователем, внутри корпуса (центральный привод). В большинстве современных моделей сопротивление магнитное или электромагнитное: его меняют вручную или автоматически по выбранной программе. На дисплее обычно видны время, расстояние, скорость, калории и частота сердечных сокращений. Цифру калорий стоит воспринимать как приблизительную: в исследовании с 26 участниками расчет производителя завышал реальный расход энергии как с руками, так и без них[3].

Поскольку стопы не отрываются от педалей, тренировку на орбитреке называют безударной. Именно поэтому его выбирают люди, которым бег или прыжки противопоказаны или болезненны из-за состояния суставов.

Виды тренажеров

Эллиптические тренажеры делят по расположению привода, конструкции и дополнительным функциям. От этого зависят ощущения во время движения, удобство для людей разного роста и место, которое тренажер займет в комнате.

Чаще всего в залах и магазинах встречаются такие варианты:

  • С передним приводом: маховик расположен спереди, траектория круче и больше напоминает подъем по лестнице. Такие модели обычно компактнее по длине.
  • С задним приводом: маховик сзади, ход более пологий, ближе к ходьбе или лыжному шагу. Многие считают такие модели удобнее для длительных тренировок, но это вопрос личных ощущений.
  • Центральные модели: маховик расположен по бокам от педалей, тренажер занимает меньше места в длину, а пользователь стоит ближе к центру тяжести конструкции. Подходят для небольших комнат, хотя длина шага в отдельных моделях ограничена.
  • Модели с наклоном: позволяют менять угол траектории, имитируя подъем в гору. С ростом наклона сильнее работают мышцы бедра, а положение колена меняется[4].

Кому подходит

Орбитрек подходит тем, кто ищет умеренную кардионагрузку без ударов. Его применяют в реабилитации после травм и операций на ногах, при избыточном весе, боли в коленях или пояснице, когда бегать нельзя или не хочется. В рандомизированном исследовании с 50 пациентами после эндопротезирования тазобедренного сустава те, кто добавил к обычной реабилитации занятия на орбитреке, уже на момент выписки и через 1 и 3 месяца имели более сильные мышцы бедра, дольше стояли на одной ноге и быстрее ходили, чем участники с обычной программой ходьбы[5]. Начало таких занятий после операции определяет хирург или физический терапевт.

Обслуживание и износ

По сравнению с беговой дорожкой эллиптический тренажер проще в обслуживании: у него нет беговой ленты, которую нужно смазывать и центрировать, и мощного двигателя. Уход в основном сводится к нескольким простым действиям.

Вот чем орбитрек выгодно отличается в плане надежности и обслуживания:

  • Меньше изнашивающихся деталей: нет беговой ленты и деки, которые на дорожке постепенно стираются.
  • Без мощного мотора: педали двигает сам пользователь; небольшой электродвигатель есть только в моделях с электромагнитным сопротивлением, а приводной ремень или цепь во многих моделях все же есть и со временем требуют осмотра.
  • Бесконтактное сопротивление: магнитная система тормозит маховик без трения, поэтому она тихая и почти не изнашивается.
  • Простой уход: обычно достаточно протирать тренажер от пота, периодически подтягивать крепления и следить, чтобы шарниры не скрипели. Главный враг домашнего орбитрека часто совсем другой: его превращают в сушилку для белья.

Польза для здоровья

Тренировки на орбитреке развивают выносливость, нагружают сердце и крупные группы мышц и при этом щадят суставы. Подробные данные о расходе энергии, сравнение с бегом и велосипедом и другие плюсы собраны в обзоре преимуществ эллиптического тренажера. Здесь речь о том, что важно знать, выбирая орбитрек под свое состояние здоровья.

Безопасная нагрузка для суставов

Одно из главных преимуществ эллиптического тренажера состоит в том, что он дает умеренную нагрузку на суставы во время кардио. Во время бега каждое приземление дает удар, который проходит через стопу, колено, тазобедренный сустав и позвоночник. На орбитреке нет фазы полета и приземления, а значит, нет и этого удара.

Однако «мягко» не значит «без нагрузки». При движении на эллипсе на колено действуют большие разгибательные моменты, чем при ходьбе, поэтому авторы измерений советуют учитывать силу мышц и состояние коленей, особенно в реабилитации[1]. В исследовании с разными углами наклона движение назад на малом наклоне уменьшало сгибание колена, и авторы предложили именно такой режим людям с артрозом или болью в передней части колена; движение вперед и больший наклон сильнее тренируют четырехглавую мышцу[4]. Положение стоп тоже имеет значение: развернутые наружу носки увеличивали угол, под которым колено отклоняется внутрь, а более широкая постановка стоп уменьшала его[6].

При артрозе коленного сустава (гонартрозе), который в быту часто называют просто «артрозом колена», и при коксартрозе Национальный институт здравоохранения и совершенствования медицинской помощи Великобритании (NICE) советует терапевтические упражнения, в том числе для общей аэробной выносливости[7]. Отдельно эллиптический тренажер рекомендации не выделяют, но он хорошо вписывается в этот совет. NICE также предупреждает, что в начале тренировок боль в суставе может несколько усилиться, и поясняет, что регулярные упражнения все равно приносят суставам пользу. При ревматоидном артрите заниматься стоит в период ремиссии, а воспаленный, горячий и отекший сустав требует сначала осмотра врача.

Коротко: орбитрек убирает удар, но оставляет работу коленям. Если колено болит, начинайте с малого наклона и небольшого сопротивления, ставьте стопы параллельно и пробуйте движение назад.

Аэробная тренировка для сердца

Равномерная ритмичная работа на орбитреке тренирует сердце, сосуды и дыхательную систему, повышает выносливость. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) советует взрослым 150–300 минут умеренной или 75–150 минут интенсивной аэробной активности в неделю и подчеркивает, что любая активность лучше, чем никакой[8]. Те же рекомендации ВОЗ распространяет на людей с хроническими болезнями, так что тренировки на эллипсе можно засчитать в эту норму.

Поэтому орбитрек часто советуют людям с легкой или умеренной артериальной гипертензией, сахарным диабетом 2 типа, начальными проявлениями метаболического синдрома. При стабильной ишемической болезни сердца нагрузку подбирают в рамках кардиореабилитации или после согласования с кардиологом. При хронической венозной недостаточности (в быту это часто называют «варикозом») упражнения улучшают работу «мышечного насоса» голеней и силу мышц[9], а непрерывное движение стоп на педалях как раз нагружает икроножные мышцы. Во всех этих случаях интенсивность повышают постепенно.

Работа всего тела

В отличие от велотренажера или беговой дорожки, орбитрек позволяет активно задействовать верхнюю часть тела. Когда руки действительно толкают и тянут рукояти, потребление кислорода и ощущение усилия растут по сравнению с работой только ногами при той же скорости и сопротивлении[3]. Если же руки просто лежат на рукоятях и двигаются по инерции, этот эффект почти исчезает.

При правильно выполненном упражнении на эллиптическом тренажере работают такие мышцы:

  • Ягодичные мышцы: работают при толчке ногой; на эллипсе они активнее, чем при ходьбе[10].
  • Четырехглавая мышца бедра (квадрицепс): разгибает колено; прямая мышца бедра на орбитреке активнее, чем при ходьбе по земле или на дорожке[11].
  • Задняя группа мышц бедра: сгибает колено и стабилизирует движение, работая вместе с квадрицепсом.
  • Грудные мышцы: задействованы при толчке рукоятей вперед.
  • Двуглавая и трехглавая мышцы плеча (бицепс и трицепс): бицепс работает при тяге рукоятей к себе, трицепс при толчке от себя.
  • Мышцы спины и туловища: удерживают корпус ровно; широчайшие мышцы спины и внутренние косые мышцы живота в отдельных режимах работают сильнее, чем при ходьбе[10].

Читайте:

Снижение веса

Орбитрек помогает тратить энергию, потому что в работе одновременно крупные мышечные группы ног и рук. Чтобы оценить, сколько калорий тратится при разных видах активности, лучше ориентироваться на независимые таблицы: дисплей тренажера склонен завышать цифры. Длительные занятия в умеренном темпе посильны даже для новичков, а сопротивление и темп легко подстроить под целевую пульсовую зону. Сама тренировка без изменений в питании дает умеренный результат, поэтому на быстрое похудение от одного лишь эллипса рассчитывать не стоит.

Профилактика остеопороза

Для костей важен удар: Королевское общество остеопороза Великобритании (ROS) советует для их укрепления ударные упражнения (подскоки, прыжки, бег трусцой) и силовые упражнения, а плавание и велосипед ударными не считает. Низкоударные упражнения, когда одна нога всегда на земле, например ходьба, по данным общества, помогают замедлить потерю костной и мышечной массы[12]. На орбитреке человек стоит вертикально и держит вес тела, но сила под стопой еще меньше, чем при ходьбе[1].

Миф: орбитрек укрепляет кости так же хорошо, как бег или прыжки. На самом деле: именно из-за отсутствия удара стимул для костей на эллипсе слабый, поэтому для профилактики остеопороза к нему добавляют силовые тренировки и, если позволяет здоровье, ударные упражнения[12].

Возможные ограничения

Несмотря на многочисленные преимущества, эллиптический тренажер имеет особенности, которые подходят не всем. В основном они некритичны, но их стоит учесть при выборе модели или составлении программы тренировок.

К потенциальным ограничениям орбитрека относятся такие:

  • Фиксированное расстояние между педалями: в некоторых моделях оно вызывает дискомфорт у людей с широким тазом или особенностями строения ног, а ширина постановки стоп влияет на положение коленей[6].
  • Мало тренирует равновесие: рукояти и педали стабилизируют тело, поэтому чувство положения тела в пространстве (проприоцепцию) и равновесие орбитрек развивает слабее, чем ходьба или упражнения на одной ноге.
  • Движение отличается от естественной ходьбы: углы в суставах и координация на эллипсе другие, чем при ходьбе[13], поэтому для тренировки походки после травм или инсульта его сочетают с обычной ходьбой.
  • Движение рукоятей может казаться непривычным: особенно в начале или при неправильно настроенной высоте шага.
  • Длительное давление на стопы: пиковые силы под стопой на эллипсе ниже, чем при ходьбе, но из-за постоянного контакта с педалью суммарное давление за минуту существенно не меньше[14]. Людям с диабетической нейропатией стоит начинать с коротких сессий и после каждой тренировки осматривать стопы.

Тренировка на эллиптическом тренажере, как и любая аэробная нагрузка, противопоказана при нестабильной стенокардии, острой декомпенсированной сердечной недостаточности, сложных желудочковых аритмиях, тяжелом или симптомном аортальном стенозе, недавнем тромбофлебите или тромбоэмболии легочной артерии, а также при неконтролируемом воспалительном или инфекционном процессе, например с лихорадкой[15]. При выраженном головокружении, обострении воспаления в суставах и после недавних операций на позвоночнике или ногах нагрузку определяет врач.

Как тренироваться на эллиптическом тренажере

Чтобы тренировка была эффективной и безопасной, важно правильно начать. Подготовка дает телу адаптироваться к нагрузке и помогает избежать ошибок в технике или настройках тренажера.

Подготовка к тренировке

Перед стартом сделайте несколько простых шагов, чтобы занятие с первых минут было контролируемым:

  • Разминка: несколько минут легкого движения на самом тренажере с минимальным сопротивлением или ходьбы.
  • Знакомство с панелью управления: выясните, как выбирать программу, менять сопротивление и смотреть пульс.
  • Постановка стоп: поставьте ноги на всю педаль, стопы параллельно, носками вперед, без разворота наружу[6].
  • Пробные движения: сделайте несколько движений без сопротивления, чтобы привыкнуть к траектории, и только потом подключайте руки.

Техника и положение тела

Во время тренировки корпус остается стабильным. Не наклоняйтесь вперед и не отклоняйтесь назад: спина прямая, плечи расслаблены, взгляд перед собой. Рукояти нужны для работы руками, на них не опираются. Если висеть на ручках или сильно их сжимать, часть веса переходит на руки, техника портится, а шея и плечи лишне напрягаются. Положение рук, длина шага и скорость заметно меняют движения и работу мышц поясничного отдела[10], так что держите равновесие собственными мышцами. Если через несколько минут устают шея или спина, это сигнал изменить положение.

Для оценки интенсивности удобен «тест разговора» Национальной службы здравоохранения Великобритании (NHS): при умеренной нагрузке говорить еще можно, а петь уже нет, а при интенсивной без паузы на вдох удается сказать лишь несколько слов[16].

Направление движения: вперед и назад

Большинство людей крутит педали вперед: это направление проще для координации и ближе к привычной ходьбе. Движение назад сложнее и требует лучшего контроля. Оно меняет работу коленного сустава: колено сгибается меньше, но чуть сильнее отклоняется внутрь, а бедро больше отводится в сторону[4]. Движение вперед и больший наклон, по выводу авторов, могут сильнее тренировать четырехглавую мышцу бедра. Чередование обоих направлений в одной тренировке разнообразит нагрузку на мышцы.

Варианты тренировок

Программу на эллипсе легко подстроить под конкретную цель: похудение, выносливость, возвращение к спорту после перерыва или просто легкое кардио. В большинстве моделей есть несколько автоматических режимов и ручная настройка.

Чаще всего орбитреки предлагают такие программы:

  • Подъем: постепенный рост сопротивления или наклона, имитирующий движение вверх по склону.
  • Интервальная тренировка: чередование отрезков высокой и умеренной нагрузки.
  • Пульсозависимый режим: сопротивление меняется автоматически в зависимости от частоты пульса во время тренировок; для этого нужен нагрудный датчик или сенсоры на рукоятях.
  • Режим выносливости: длительная равномерная нагрузка на среднем уровне.
  • Ручное управление: пользователь сам регулирует сопротивление и продолжительность каждого этапа.

Перед покупкой домашнего тренажера стоит постоять и подвигаться на нескольких моделях: расстояние между педалями, длина шага и высота рукоятей должны подходить именно вам, особенно при широком тазе или нестандартном строении ног.

Завершение и выход из тренировки

После основной части занятия постепенно снижайте интенсивность. Последние несколько минут двигайтесь в легком темпе, чтобы дыхание и пульс успокоились. Не сходите с тренажера, пока педали еще движутся: так легко потерять равновесие. Подождите, пока механизм полностью остановится. В конце можно сделать легкую растяжку икроножных мышц, задней поверхности бедра и плечевого пояса. Дома держите детей и домашних животных подальше от тренажера во время занятий, потому что подвижные рычаги и маховик могут травмировать пальцы.

Заключение

Орбитрек дает кардионагрузку без удара, поэтому подходит многим, кому бег пока недоступен, но техника и настройки здесь решают больше, чем кажется: стопы параллельно, спина ровно, руки работают, а при боли в колене лучше малый наклон и умеренное сопротивление. Перед стартом людям с серьезными болезнями сердца и после операций нужен совет врача. Сам по себе орбитрек мало тренирует равновесие и кости, так что его стоит дополнять силовыми упражнениями, ходьбой и другими видами движения.

Источники16
  1. Исследование. Lu TW. и др. Joint loading in the lower extremities during elliptical exercise. Med Sci Sports Exerc, 2007.
  2. Исследование. Keller TS. и др. Relationship between vertical ground reaction force and speed during walking, slow jogging, and running. Clin Biomech (Bristol), 1996.
  3. Исследование. Mier CM. и др. Metabolic cost of stride rate, resistance, and combined use of arms and legs on the elliptical trainer. Res Q Exerc Sport, 2006.
  4. Исследование. Hummer ET. и др. Movement direction impacts knee joint kinematics during elliptical exercise at varying incline angles. Knee, 2021.
  5. Исследование. Hasebe Y. и др. Effects of incorporating elliptical trainer exercise during rehabilitation on physical function and self-reported outcomes after total hip arthroplasty: a randomized controlled trial. J Phys Ther Sci, 2022.
  6. Исследование. Paquette MR. и др. Lower limb joint angular position and muscle activity during elliptical exercise in healthy young men. J Appl Biomech, 2015.
  7. Справочник. Recommendations | Osteoarthritis in over 16s: diagnosis and management | Guidance | NICE.
  8. Справочник. Bull FC. и др. World Health Organization 2020 guidelines on physical activity and sedentary behaviour. Br J Sports Med, 2020.
  9. Мета-анализ. Silva KLS. и др. The impact of exercise training on calf pump function, muscle strength, ankle range of motion, and health-related quality of life in patients with chronic venous insufficiency at different stages of severity: a systematic review. J Vasc Bras, 2021.
  10. Исследование. Moreside JM. и др. How do elliptical machines differ from walking: a study of torso motion and muscle activity. Clin Biomech (Bristol), 2012.
  11. Исследование. Prosser LA. и др. Comparison of elliptical training, stationary cycling, treadmill walking and overground walking. Electromyographic patterns. Gait Posture, 2011.
  12. Impact exercise to help make your bones stronger.
  13. Исследование. Damiano DL. и др. Comparison of elliptical training, stationary cycling, treadmill walking and overground walking. Gait Posture, 2011.
  14. Исследование. Burnfield JM. и др. Variations in plantar pressure variables across elliptical trainers in older adults. Clin Biomech (Bristol), 2020.
  15. Справочник. NCBI Bookshelf
  16. Physical activity guidelines for adults aged 19 to 64. NHS.