Рис. 8. Схема передвижения по циклоиде центра тяжести (А) человека при ходьбе и беге (r — длина ноги, Р — действующие силы).
Схема механизма движения человека позволяет сделать ещё одно интересное наблюдение. Как известно из механики, для прямолинейного движения тела с постоянной скоростью никакой затраты энергии не требуется. Но во время прямолинейной ходьбы человек устаёт. На что тратится его энергия? Как говорилось выше, центр тяжести человека движется не прямолинейно, а по циклоиде, поэтому центр тяжести при каждом шаге поднимается и опускается примерно на восемь сантиметров при длине ног в 1 метр.
Если принять вес человека за 80 килограммов, то совершаемая работа подъёма центра тяжести при каждом шаге на 8 сантиметров будет равна: 80X0,08 — 6,4 килограммометра. (Не считая трения и потерь).
Если человек за один час пройдёт 5 километров, сделав 6250 шагов, то он затратит 6250X6,4, то есть совершит бесполезную работу в 40 000 килограммометров, что равно мощности в 0,15 лошадиной силы! А учитывая потери на трение при опускании при каждом шаге и принимая коэффициент полезного действия механизма ног равным примерно 0,5, нетрудно подсчитать, что общая затраченная мощность будет около 0,3 лошадиной силы. Это и вызывает усталость.
Рассматривая механизм ходьбы с инженерной точки зрения, приходишь к выводу, что природа для четвероногих и двуногих существ выработала в конечном счёте довольно-таки несовершенную схему многозвенного устройства для передвижения. Эта схема требует большой излишней затраты энергии, сопровождающейся усиленным выделением шлаков, которые к тому же надо ещё поднять на высоту в полтора метра до сердца. Поэтому весьма полезно использовать внешнего помощника — удары каблуком или всей ступнёй о землю во время быстрой ходьбы. Но для этого нужно ходить не совсем так, как мы привыкли с детства. Рациональной ходьбе и бегу нужно учиться у туристов и марафонцев, у которых центр тяжести подпрыгивает очень мало и как следствие затраты энергии на передвижение сравнительно невелики. Посмотрите на схему такого бега (рис. 9). Центр тяжести движется почти прямолинейно.
Рис. 9. Шесть последовательных движений тела при правильном беге без подъёма центра тяжести. Фазы опоры — /, 2, 3, 4, фазы полёта — 5, 6.
Интересный подсчёт суммарных изменений энергии, связанных с обменом веществ в организме человека, произвёл Э. Болл. Поскольку превращение кислорода в воду происходит при участии атомов водорода и электронов, общую величину потока электронов в нашем теле можно выразить в амперах. Исходя из того, что в состоянии покоя наш организм потребляет 264 кубических сантиметра кислорода в минуту и что для образования воды каждому атому кислорода необходимы два атома водорода и два электрона, Э. Болл вычислил: за каждую минуту во всех клетках нашего тела к кислороду притекает 2,86.1022 электронов, Этот «ток» достигает 76 ампер.
Подытожим наши рассуждения. Очистку клеток от шлаков природа выполняет тремя приёмами: 1) путём беспрерывной, но очень слабой вибрации клеток биотоками нервных импульсов; 2) вытеснением шлаков из клеток и межклеточного пространства благодаря большим силам сокращения мышц и 3) за счёт энергичного продвижения шлаков из клеток и межклеточного пространства инерционными силами во время сотрясения человеческого тела (бег, упражнения со скакалкой и т. п.).
Если не используются второй и третий приёмы, тело постепенно зашлаковывается, раньше времени дряхлеет и в конечном счёте гибнет.
Комплекс утренних физических упражнений недаром называют зарядкой. Действительно, это зарядка бодростью, свежестью, активностью на весь предстоящий день.
Даже люди тренированные, физически крепкие, занимающиеся напряжённым умственным трудом, после нескольких часов работы начинают чувствовать тяжесть в голове. Мозг устаёт.
Я предлагаю простое упражнение, которое могут выполнять даже те люди, кому запрещены бег и быстрая ходьба.
Если подняться на носках так, чтобы каблуки оторвались от пола всего на один сантиметр (рис. 10), и резко опуститься на пол, то испытаешь удар, сотрясение. При этом произойдёт то же самое, что при беге и ходьбе: благодаря клапанам в венах кровь получит дополнительный импульс для движения вверх.
Это упражнение автор назвал «виброгимнастикой».
Такие сотрясения тела нужно делать не спеша, не чаще раза в секунду. После тридцати упражнений (сотрясений) нужно сделать перерыв в 5-10 секунд. Ни в коем случае не старайтесь поднять каблуки выше сантиметра над полом. Упражнение от этого не станет эффективнее, а лишь вызовет ненужное утомление ступнёй.
Слишком частые сотрясения тоже бесполезны. В межклапанных пространствах вен не успеет накопиться достаточная порция крови, и её волна не захлестнёт следующий «этаж» вены. Помните, в начале главы я приводил пример с бутылкой, заполненной жидкостью?
Рис. 10. Схема ступни человека при ударе пятки об пол. Венозная кровь устремляется к сердцу.
Если она будет налита лишь до половины, пробку ни за что не выбить. Гидродинамический удар будет слишком слаб.
При каждом упражнении нужно делать не более шестидесяти сотрясений. Выполняйте их жёстко, но не настолько резко, чтобы они болезненно отдавались в голове. Сотрясения должны быть такими же, какие природа предусмотрела при беге. Поэтому никакой опасности для спинного хребта и его дисков виброгимнастика не представляет. Мой опыт занятий виброгимнастикой в течение десятилетий это подтверждает.
В течение дня рекомендую повторять упражнение 3-5 раз по одной минуте. Считаю, что виброгимнастикой полезно заниматься людям стоячей и сидячей работы.
Тяжесть в голове, возникающая от прилива крови в результате длительной и напряжённой умственной работы, проходит после виброгимнастики. Это объясняется тем, что инерционные силы энергично продвигают венозную кровь от головы к сердцу.
Усталость проходит после минутного занятия виброгимнастикой во время подъёма в гору. Эти минутные упражнения рекомендую делать через каждые 150— 200 м подъёма. Особенно эффективно снимают усталость такие упражнения во время длительных походов, пешком.
Виброгимнастику, по моему мнению, смело можно отнести к лечебным видам физкультуры. Выше объяснялось, как и почему при занятиях виброгимнастикой удаляются шлаки. Если постоянно выполнять эти упражнения, то венозные клапаны перестают быть «тихими заводями». Встряхивание организма, стимулирующее более энергичное пульсирование крови в венах, устраняет скопление шлаков и тромбы возле венозных клапанов. Следовательно, тряска организма — это эффективная помощь в предупреждении и лечении ряда болезней внутренних органов, средство для предупреждения тромбофлебита и даже инфаркта (микротромбофлебита вен сердечной мышцы).
Это подтверждают все сторонники виброгимнастики. Хочу привести в качестве примера свидетельство академика В. А. Амбарцумяна, успешно пользовавшегося виброгимнастикой. (Письмо приводится с разрешения автора).