Лечебный корректор дыхания

 

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство содержит трубку выдоха, камеру, которая сообщена дыхательной трубкой с маской, а двумя отверстиями с внешней средой. В одном из отверстий находится клапан, который обеспечивает ненапряженный вдох в том случае, если трубка выдоха сужена с целью создания напряженного, пролонгированного выдоха. Во второе отверстие помещена воздуховодная трубка (она же - трубка выдоха). Она сделана подвижной, что позволяет ее внутреннее отверстие (в камере) приближать к дыхательной трубке или удалять от нее и тем самым регулировать содержание кислорода в воздушной смеси. Дыхательная трубка снабжена съемной муфтой-сегментом, увеличивающей объем дыхательной трубки. Технический результат - повышение эффективности регулирования концентрации кислорода в воздушной смеси. 3 ил.

Аппарат формирует ингаляционную воздушную смесь с умеренной гипоксией и гиперкапнией посредством смешивания атмосферного воздуха с выдыхаемым воздухом в камере, которая сообщается соединительной трубкой с маской, а двумя отверстиями с внешней средой. В одном из этих отверстий находится клапан. В другое отверстие помещается воздуховодная трубка (она же - трубка выдоха), которая сделана подвижной, что позволяет регулировать концентрацию кислорода в воздушной смеси. Регулятор просвета трубки выдоха позволяет осуществлять напряженный, пролонгированный выдох.

Изобретение относится к области здравоохранения, в частности к устройствам, создающим гипоксигиперкапническую воздушную среду. Использование такой воздушной среды для дыхания изменяет обмен веществ в организме. Интенсивнее вырабатываются естественные стимуляторы - эндорфины, особенно эффективные при различных депрессиях. Активно синтезируются биохимические вещества, ответственные за иммунитет. Биохимические вещества в меньшей мере подвергаются чрезмерному окислительному воздействию так называемых свободных радикалов. Старение биологических клеток замедляется.

Известно устройство - тренажер дыхательный индивидуальный по патенту RU 2118542 С1 (Мишустин Ю.Н.) 10.09.98 г.; предназначается для лечебного воздействия на органы дыхания и для тренировки дыхательной мускулатуры. Тренажер содержит внешний сосуд с отверстиями для сообщения с атмосферой и для дыхательной трубки, соединенной с внутренней камерой, имеющей отверстия в нижней части и помещенной в средний сосуд, выполненный с отверстием вверху для сообщения со средой внешнего сосуда. Тренажер также содержит средства для отделения доли используемого объема внешнего сосуда и средства для изменения величины площади проходного сечения отверстий в нижней части внутренней камеры.

Еще один аппарат - дыхательный тренажер Фролова, RU 2129885 С1 (Фролов В. Ф.) 10.05.99 г.; предназначается для использования при тренировке дыхания в режиме умеренной гипоксии с сопротивлением вдоху и выдоху. Дыхательный тренажер содержит наружную камеру с отверстием для прохода воздуха и дыхательную трубку. Трубка установлена в наружной камере коаксиально и имеет верхний суженный конец, соединенный с дыхательной трубкой; в дне наружной камеры выполнены открытые радиальные каналы, при этом нижний торец трубки совместно с открытыми радиальными каналами образует отверстия для прохода воздуха в трубку.

Автор лечебного корректора дыхания считает описанные устройства чрезмерно усложненными, считает, что поставленных целей можно достичь более простыми средствами.

В дальнейшем в качестве прототипа будет рассматриваться дыхательный тренажер Фролова.

При создании сопротивления выдоху в этом тренажере одновременно создается и сопротивление при вдохе. Автор убежден, что напряженный вдох физиологически не оправдан. Он не нужен. Эту проблему разрешает клапан, использованный в лечебном корректоре дыхания (ЛКД). Здесь он исполняет очень важную роль.

Еще одно достоинство ЛКД, отличающее его от предшествующих устройств, - это возможность очень удобно регулировать содержание кислорода в воздушной смеси.

Лечебный корректор дыхания состоит из следующих компонентов (фиг.1).

1 - Камера ЛКД. Может иметь разнообразную форму в зависимости от задач, стоящих перед врачом: от технологических возможностей производителя, наконец, форму, обусловленную удобством крепления аппарата к поясу пациента.

2 - Клапан вдоха. Открывается при вдохе. Закрывается при выдохе. Это позволяет сохранять вдох свободным, легким даже в том случае, если воздуховодная трубка (она же - трубка выдоха) сужается с лечебной целью.

3 - Воздуховодная трубка (трубка выдоха). Сделана подвижной. Если приближать внутреннее ее отверстие (в камере) к дыхательной трубке, то содержание кислорода в ингаляционной воздушной смеси будет лишь слегка пониженным. При удалении ее внутреннего отверстия от дыхательной трубки произойдет более значительное снижение концентрации кислорода в воздушной смеси.

4 - Регулятор просвета трубки выдоха. Он может сужать трубку выдоха, тем самым создавая препятствие для свободного выдоха. Выдох становится напряженным, пролонгированным.

5 - Дыхательная трубка. Cоединяет камеру ЛКД с маской, плотно прилегающей к лицу и закрывающей нос и рот.

Лечебный корректор дыхания "работает" следующим образом.

При выдохе в камере и в дыхательной трубке появляется воздушная среда с пониженным содержанием кислорода. Рассмотрим вариант, когда внутреннее отверстие воздуховодной трубки приближено к дыхательной трубке.

В этом случае при следующем за выдохом вдохе атмосферный воздух (с большим содержанием кислорода) поступает в дыхательную трубку, лишь незначительно смешиваясь с воздушной средой камеры. Следовательно, уменьшение концентрации кислорода во вдыхаемой воздушной смеси будет незначительным.

Если же удалить внутреннее отверстие воздуховодной трубки от дыхательной трубки, то поступающий атмосферный воздух будет в большей мере смешиваться в обедненной кислородом воздушной средой камеры, что повлечет большее снижение содержания кислорода во вдыхаемой воздушной смеси.

Таким образом, в течение многонедельных тренировок можно постепенно уменьшать содержание кислорода в воздушной смеси, удлиняя расстояние между дыхательной трубкой и внутренним отверстием воздуховодной трубки.

Для создания пролонгированного, напряженного выдоха используется регулятор просвета трубки выдоха (она же - воздуховодная трубка). При сужении этой трубки вдох не затруднен, поскольку уменьшение притока атмосферного воздуха через воздуховодную трубку восполняется притоком воздуха через открывающийся при этом клапан. При выдохе клапан закрывается, а выдыхаемый воздух удаляется в атмосферу исключительно через трубку выдоха (которая сужена регулятором ее просвета).

Следует заметить, что в зависимости от задач, стоящих перед врачом, клапан может располагаться на разном расстоянии от дыхательной трубки.

В настоящем изобретении применен еще один вариант регулирования содержания кислорода в ингаляционной смеси.

Особенности движения воздушной смеси в аппарате таковы, что в маске и в дыхательной трубке создается зона относительного несмешивания поступившего туда воздуха из легких с атмосферным воздухом. При относительно малом объеме дыхательной трубки по сравнению с объемом вдоха ее роль в уменьшении концентрации кислорода во вдыхаемой смеси будет незначительной. Если же увеличить объем дыхательной трубки, то эта зона увеличится, что приведет к большему падению кислорода.

С этой целью автор применил так называемую муфту-сегмент (7) дыхательной трубки (см. фиг.2). Этот конструктивный компонент может также служить контейнером для ароматических веществ и других лекарственных препаратов.

На фиг.2 изображен вариант лечебного корректора дыхания с камерой в виде уплощенной обтекаемой формы фляжки, прикрепляемой к поясному ремню.

Гофрированная дыхательная трубка создает дополнительные удобства при использовании аппарата.

С целью увеличения объема дыхательной трубки можно удлинить ее (в различных моделях ЛКД). При этом удлиняющий ее отрезок лучше разместить непосредственно в камере лечебного корректора дыхания (см. фиг.3). На этой же фиг.3 изображены и иные возможные варианты лечебного корректора дыхания. Эти модели имеют различную степень снижения концентрации кислорода и различный достигаемый диапазон этого снижения. В зависимости от этих факторов они могут быть использованы для профилактики заболеваний, оздоровления, лечения больных, а также могут применяться при тренировках спортсменов.

Комбинируя описанные способы регулирования концентрации кислорода в воздушной смеси, можно достичь весьма точного контроля состава ингаляционной смеси. А использование той или иной модели аппарата и различных параметров дыхания будет зависеть от задач, стоящих перед врачом, от тренированности пациента.

Следует добавить, что использование муфты-сегмента в качестве контейнера для лекарственных препаратов и ароматических веществ значительно расширяет области применения лечебного корректора дыхания.

ЛКД можно использовать также при тренировках спортсменов. Он может улучшить метаболизм таким образом, что возрастет выносливость при длительном физическом напряжении в соревнованиях. При этом важно постепенное, последовательное снижение концентрации кислорода в ингаляционной смеси на протяжении длительного времени. Если же на менее продолжительный срок довольно резко снизить концентрацию кислорода, то произойдет активная стимуляция эритропоэза. Это можно использовать перед соревнованиями, имея в виду то обстоятельство, что атлет с повышенным содержанием эритроцитов и гемоглобина имеет преимущество перед своими соперниками (при прочих равных условиях).

Аппарат также может стать важным подспорьем в тренировках альпинистов.

В том случае, если будет создаваться препятствие для свободного выдоха регулятором просвета трубки, то выдох станет напряженным, пролонгированным. Причем степень этого напряжения можно плавно регулировать. И если имеется локальный ателектаз легких, и отдельные участки легких не участвуют в дыхании из-за болезни, то при такого рода дыхании они расправляются. Улучшается кровообращение в мелких сосудах всей грудной полости. Это способствует быстрому излечению при многих заболеваниях легких.

Применяя такой вариант работы лечебного корректора дыхания у больных, вынужденных длительное время находиться на больничной койке при ограничении подвижности (после операций, травм, инсультов), можно предотвратить угрозу развития у них застойной пневмонии.

Источники информации 1. RU 2118542 С1 (Мишустин Ю.Н.) 10.09.98, А 61 М 16/00.

2. RU 2129885 С1 (Фролов В.Ф.) 10.05.99, А 61 М 16/00.

Формула изобретения

Лечебный корректор дыхания, содержащий камеру, которая через дыхательную трубку сообщена с маской, отличающийся тем, что камера с внешней средой сообщена с помощью двух отверстий, на одном из которых расположен клапан вдоха, а во второе отверстие помещена трубка выдоха, снабженная регулятором ее просвета и имеющая возможность перемещения таким образом, что при этом изменяется расстояние между ее внутренним отверстием (в камере) и дыхательной трубкой, которая снабжена съемной муфтой-сегментом, способной увеличивать объем этой трубки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3