Пластина силовой платформы утоплена в пол лаборатории заподлицо, и если не знать, что она там есть, можно пройти по ней и ничего не заметить. Внутри тензодатчики, которые улавливают ничтожно маленькие вес.

Сверху стоит человек со штангой на спине, и ему велено сделать десять приседаний, после чего снять штангу, отдохнуть и вернуться сюда же через несколько дней, только уже к другому снаряду.

Таких людей в Университете Гранады было тридцать пять. Четырнадцать из них женщины. Никто из них не знал, что именно измеряют датчики под ногами, и это, пожалуй, к лучшему: знание меняет технику, а технику здесь нужно было оставить в покое.

Подробная работа вышла в марте 2026 года в Journal of Sports Sciences. Авторы: Daniel Marcos-Frutos, Sergio Miras-Moreno, Maria Dolores Morenas-Aguilar, Gonzalo Marquez и Amador Garcia-Ramos. Первые четверо из Гранады и Ла-Коруньи, последний, ведущий автор, работает еще и в Чили.

Название у научной работы академически канцелярно-бесцветное, про переднезадние силы реакции опоры в приседаниях со свободным весом и в машине Смита. Но за этим максимально точным названием лежит вопрос, который тридцать лет решали в раздевалках на голосовании и ни разу на весах.

Что стояло под ногами: переднезадняя сила и импульс

Сила реакции опоры, по-английски ground reaction force, сокращенно GRF, это ответ пола на давление тела. Ее раскладывают на три составляющие. Вертикальная самая крупная, и ее измеряли все и всегда. Переднезадняя, anterior-posterior, направлена вперед и назад и по абсолютной величине скромна настолько, что ею привычно пренебрегали. Боковая совсем мала.

Импульс силы, в ньютон-секундах, это сила, помноженная на время ее действия. Пиковое значение может быть одинаковым, а импульс разным, если одна сила действовала мгновение, а другая всю фазу. Именно импульс честнее описывает, что произошло с телом за подход.

Алгоритм эксперимента был крайне прост, прямо аскетичен. Две сессии в случайном порядке, по одному подходу в десять повторений приседа, две нагрузки, примерно 45 и 70 процентов от одноповторного максимума, 1ПМ. В одной сессии свободная штанга, обычная. В другой - силовая тренировка в тренажере Смита.

Все прочее без изменений. Датчики писали каждое повторение, отдельно тормозящую фазу, когда человек опускается и гасит движение, и пропульсивную, когда выталкивает себя наверх.

Цифры, которые никто не заказывал: восьмикратный разрыв

Минус означает направление назад. Разница примерно восьмикратная в обеих фазах, и она держалась на всем протяжении подхода, от первого повторения до последнего, то есть накопленное утомление картину не переворачивало. Восемь раз. Не проценты, не полтора раза, а порядок величины почти.

Смысл в следующем. Со свободной штангой человек непрерывно, сам того не осознавая, подстраивает положение общего центра масс системы тело плюс штанга так, чтобы он оставался над серединой стопы. Тысячи микрокоррекций за подход. Результат этой работы и есть крошечный переднезадний импульс: система уравновешивает сама себя, и полу почти нечего толкать по горизонтали.

В машине Смита гриф уравновешиваться не намерен. Он едет по направляющей и знать не хочет, где находится середина стопы. Уравновешивается человек, упираясь назад, и пол отвечает ему тем самым задним импульсом, восьмикратно большим. Стопа при этом не едет никуда только потому, что ее держит трение.

Тридцать лет машину Смита обвиняли в том, что она избавляет тело от горизонтальной работы. Датчики под полом говорят обратное: работа не исчезла, она сменила адрес.

Те, кто считал раньше: МакГилл, Лейк и Гао

За десять лет до Гранады в Университете Ватерлоо был другой пол и другая платформа. Stuart McGill, руководитель Лаборатории биомеханики позвоночника, вместе с Leigh Marshall впервые посчитал, что происходит с поясницей человека, качающего гирю. Семь мужчин, гиря 16 кг, электромиография, платформа, трехмерная кинематика, и все это на входе в анатомическую модель позвоночника. Результат опубликован в 2012 году.

Активация разгибателей поясницы держалась около 50 процентов от максимального произвольного сокращения, ягодичных около 80. Но McGill обратил внимание не на компрессию, а на полярность сдвига: верхний позвонок смещался назад, то есть в направлении, обратном тому, что дает классическая становая тяга. Отсюда и его объяснение старой загадки, почему одни люди свингами чинят спину, а другие ее раздражают. Нагрузка не больше, она иначе направлена, и все зависит от того, как конкретный позвоночник переносит сдвиг такой полярности.

Jason Lake, работающий в лаборатории биомеханики Чичестерского университета, подошел к гире с другой стороны. Он измерял импульс и обнаружил, что суммарный горизонтальный и вертикальный импульс в двуручном свинге достигает максимума на гире 32 кг и превосходит показатели и обычного приседа, и прыжкового приседа с сопоставимой нагрузкой. Снаряд, который приседающий человек считает игрушкой, выдает импульс больше, чем присед.

В 2022 году Lidong Gao с соавторами в журнале Bioengineering взяли четырнадцать новичков и заставили их делать выпады тремя способами: с гантелями, со штангой и в утяжеленном жилете. Кинематику и кинетику считали в OpenSim, статистику через SPM1D, метод, который сравнивает не отдельную точку, а весь профиль сигнала целиком.

Со штангой сильнее менялась амплитуда в колене. С гантелями заметнее рос момент в тазобедренном суставе и был наименьшим разброс центра давления. Вывод авторов сдержанный: новичкам гантели, опытным штанга, а легкий жилет тем, у кого болят колени.

Три работы, три лаборатории, один и тот же сюжет. Снаряд никогда не равен своему весу. Он равен тому, как распределяет нагрузку.

О качестве спортинвентаря, которое никто не проверяет

Здесь начинается часть, о которой индустрия предпочитает молчать. Когда в статье написано станок Смита, это означает один конкретный экземпляр в одной конкретной лаборатории, с определенным углом направляющей, с определенным трением кареток и с определенным противовесом или без него.

В реальном зале все иначе. У многих моделей рельс идет не строго вертикально, а под наклоном в несколько градусов, и это меняет геометрию упражнения целиком, вплоть до того, в какую сторону человеку следует вставать лицом. Часть конструкций облегчает гриф встроенным противовесом, часть нет, и цифра на диске в двух соседних залах может означать две разные нагрузки.

Никакой маркировки, никакого стандарта, спросить не у кого. Производители давно ушли от классической схемы: у итальянской Panatta есть система с двумя независимыми каретками на линейных направляющих со сходящейся траекторией, британская JAWS выпускает тяговый аппарат на направляющих, зарегистрированный в патентном ведомстве Великобритании как промышленный образец. Слово одно, механика разная.

Именно поэтому так важно, кто и как производит конкретный станок Смита. Российское производственное объединение «Форма Спорта» проектирует и реализует тренажеры Смита https://forma-sporta.com/stanok-smita/ с продуманной биомеханикой и эргономикой: усиленная основа, точные направляющие, плавный ход каретки и, в старших сериях, система с противовесом, которая компенсирует часть веса грифа. Это та ситуация, когда инженерное решение помогает распределить нагрузку предсказуемо, без рывков и клинов.

Эта проблема старше направляющих в популярной конструкции. Артур Джонс, человек, собравший первые кулачковые тренажеры и назвавший компанию Nautilus по форме моллюска, потратил три десятилетия на то, чтобы понять, какой именно должна быть переменная величина сопротивления, и до конца жизни ворчал, что индустрия копирует внешний вид его решений, не понимая их физики.
Луи Симмонс, американский пауэрлифтер из Westside Barbell, десятилетиями строивший тренировки на цепях и жгутах, настаивал на том же с другой стороны: сопротивление должно подстраиваться под способности атлета на всей амплитуде, а не наоборот.
А Владимир Михайлович Зациорский , биомеханик, который и ввел термин accommodating resistance, аккомодирующее сопротивление, формализовал это как принцип: внешняя нагрузка обязана следовать за возможностями сустава на протяжении всего движения.

Все трое говорили, по сути, одно. Оборудование должно быть спроектировано под человека. Проверить, так ли это в конкретном экземпляре, можно ровно одним способом: поставить под него датчики.

Ответы специалистов на вопросы о тренажере Смита и свободном весе

Почему переднезадняя сила реакции опоры в станке Смита в восемь раз выше?

Потому что в свободном приседе человек сам подстраивает центр масс системы тело плюс штанга над серединой стопы, гася горизонтальные силы микрокоррекциями. В станке Смита гриф зафиксирован на направляющей, и уравновешивать приходится тело, упираясь назад. Пол отвечает задним импульсом, который в восемь раз больше.

Значит ли это, что тренажер Смита опаснее свободного приседа?

В исследовании измеряли импульс силы, а не статистику травм напрямую. Повышенная неконтролируемая нагрузка в горизонтальной плоскости создает потенциальный риск для суставов и позвоночника, но прямых выводов о травмоопасности работа не делает. Это повод знать о нагрузке, а не отказываться от тренажера.

Что такое импульс силы и почему его измеряли вместо пиковой силы?

Импульс это сила, помноженная на время действия. Пиковое значение может быть одинаковым, а импульс разным, если одна сила действовала мгновение, а другая всю фазу. Именно импульс честнее описывает, что произошло с телом за подход.

Почему в свободном приседе горизонтальные силы почти нулевые?

Потому что тело непрерывно балансирует, удерживая общий центр масс над серединой стопы. Тысячи микрокоррекций за подход гасят горизонтальные силы почти полностью, и полу нечего толкать по горизонтали. В устройстве Смита эта работа никуда не исчезает, она просто перераспределяется на тело.

Одинаково ли это работает при разной нагрузке и на протяжении подхода?

Да, разница примерно восьмикратная держалась и на 45, и на 70 процентах от максимума, и от первого повторения до последнего. Накопленное утомление картину не переворачивало.

Можно ли перенести эти результаты на другие упражнения в конструкции Смита?

Прямых данных по другим движениям в этой работе нет. Но логика, что фиксация траектории не устраняет физическую задачу тела, а меняет ее решение, применима и к жиму лежа в машине Смита, хотя величина эффекта там может отличаться.

Как качество конкретного станка Смита влияет на этот эффект?

Прямых экспериментальных данных нет, тестировалась одна модель. Но инженерный анализ показывает, что тип подшипников, угол наклона рельсов и трение внутри направляющих у разных моделей сильно различаются. А значит и то, как горизонтальная сила распределяется между рельсом и телом, зависит от конкретного устройства.

Горизонтальная работа не исчезла, она перераспределилась

Человек в Гранаде доделывает десятый присед, ставит штангу на стойки и уходит переодеваться. Он не знает, что переднезадний импульс, который он только что сгенерировал, в восемь раз больше того, что он выдал на прошлой неделе с обычной штангой. Он этого не почувствовал, и никто бы не почувствовал. Ощущения в тренажерном зале всегда говорят про вертикаль: тяжело, легко, средне, идет, не идет.

Платформа не имеет ощущений. Она имеет тензодатчики и умеет считать ньютон-секунды. И счет за тридцать лет спора оказался не в пользу ни одной из сторон, потому что обе спорили не о том.

Автор: Глеб Жигунов

Источники:

Marcos-Frutos, D., Miras-Moreno, S., Morenas-Aguilar, M.D., Marquez, G., Garcia-Ramos, A. Anterior-posterior ground reaction forces in free-weight vs. Smith machine squats: Are differences modulated by load and volume? Journal of Sports Sciences, 2026, 44(5), 651-661.

McGill, S.M., Marshall, L.W. Kettlebell swing, snatch, and bottoms-up carry: back and hip muscle activation, motion, and low back loads. Journal of Strength and Conditioning Research, 2012, 26(1), 16-27.

Gao, L., Lu, Z., Liang, M., Baker, J.S., Gu, Y. Influence of Different Load Conditions on Lower Extremity Biomechanics during the Lunge Squat in Novice Men. Bioengineering, 2022, 9(7), 272.

Lake, J., Lauder, M. Mechanical demands of two-handed kettlebell swing exercise. University of Chichester, исследования биомеханики гиревых упражнений.

Arthur Jones Exercise Archive, материалы о разработке кулачковых тренажеров Nautilus.

Материалы Westside Barbell о методе аккомодирующего сопротивления и работы V. Zatsiorsky по биомеханике силовой тренировки.

Обзор конструктивных вариантов машины Смита.