Устройство для оздоровительного плавания

 

Устройство для оздоровительного плавания относится к техническим средствам, способствующим плаванию человека в воде или иной жидкости с одновременным контактом человеческого организма с воздушной или иной газовой средой для дыхания. Устройство содержит резервуары воздушной и водяной среды. Устройство содержит фиксирующий элемент, размещенный на нижних конечностях пловца и соединенный через промежуточный блок, содержащий датчики тягового усилия и блок отображения итоговой информации, с неподвижной поверхностью резервуаров с водяной или воздушной средой, в которых находится человек. Фиксирующий элемент состоит из досуставного и послесуставного фрагментов. Технический результат - повышение эффективности профилактического, лечебного или реабилитационного процессов при плавании человека в ограниченном пространстве в переменных условиях окружающей среды. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство относится к техническим средствам, способствующим плаванию человека в воде или другой жидкости с одновременным контактом человеческого организма с воздушной или иной газовой средой.

Известны устройства, обеспечивающие плавание человека в воде или в специальной иммерсионной среде в виде бассейнов: спортивных или лечебных (SU 1569011 А1), а также в виде технических средств, позволяющих повысить скоростные качества человеческого организма при перемещении в воде (RU 2003370 С1; патент США 4944703 и др.). Во всех случаях оптимальная плавательная нагрузка на мышцы человека способствует возрастанию эффективности тренировочно-оздоровительного процесса при спортивном, оздоровительном или лечебном плавании. Тренировочно-оздоровительным эффектом обладает также внешняя среда - лечебная вода различной температуры, иммерсионная среда, ионизированный воздух, воздух при различном атмосферном давлении, с различным содержанием кислорода, углекислого газа и т.п.

Недостатком указанных устройств является невысокая эффективность тренировочно-оздоровительного процесса, так как известные устройства не позволяют комплексно модифицировать параметры окружающей человека среды в условиях плавательной физической нагрузки.

Наиболее близким прототипом является ванна О.Я. Боксера для закаливания человека, профилактики и лечения метеочувствительности (патент RU 2057516). Ванна содержит две среды - воздушную и водную. Каждая из них контактирует с телом человека и при перемене параметров той или иной среды функциональные системы человеческого организма при длительном периодическом воздействии адаптируются к этим переменам.

Недостатком данного технического решения является невозможность осуществить эффективные классические (кроль, и др.) плавательные движения, обеспечивающие дополнительный тренировочно-оздоровительный эффект при плавании человека в ограниченном пространстве и адаптацию (при длительном по времени плавании) к физическим нагрузкам в условиях перемены параметров внешней среды.

Целью изобретения является повышение эффективности профилактического, лечебного или реабилитационного процессов при плавании человека в ограниченном пространстве в переменных условиях окружающей среды.

Поставленная цель достигается тем, что на каждой из нижних конечностей человека закрепляется один конец фиксирующего элемента, а другой конец фиксирующего элемента прямо или через промежуточный блок соединен с любой неперемещающейся относительно плывущего человека конструкцией. Данное устройство размещается в квазигерметической камере бассейна с входными и выходными отверстиями для каждого из резервуаров водной и воздушной сред, а перед лицом человека размещают психостимулирующий блок, соединенный с инициатором, формирующим психостимулирующие сигналы. При этом к входным отверстиям подсоединяются модификаторы, а к выходным - демодификаторы водной и воздушной сред. При коллективном использовании устройства ("сотовый бассейн") к каждому пловцу крепятся индивидуальные фиксирующие элементы и промежуточные блоки, а резервуары водной и воздушной сред являются общими для всех пловцов, причем схема построения резервуаров аналогична схеме построения индивидуального бассейна (камеры). Однако в данном случае используется блок отображения групповой итоговой информации.

На фиг.1 представлена схема индивидуального бассейна (камеры), где обозначены пловец 1, фиксирующий элемент 2, промежуточный блок 3 с датчиком тягового усилия 4, блок отображения итоговой информации 5, психостимулирующий блок 6, квазигерметическая камера 7 с входными 8 и выходными 9 отверстиями, содержащая два резервуара - с воздушной 10 и водной 11 средой, причем к отверстиям подсоединены соединительные элементы 12, соединяющие резервуары с соответствующей внешней средой через модификаторы 13 и демодификаторы 14 внешней среды. Сигналы для психостимулирующего блока 6 формируются инициатором 18. По периметру бассейна (камеры) на поверхности жидкости обозначены волногасящие поплавки 19.

На фиг.2 представлена схема "сотового" бассейна (камеры) для группового плавания, где обозначены пловцы 1, фиксирующие элементы 2, промежуточные блоки 3 с датчиками тягового усилия 4, психостимулирующие блоки 6, инициатор 18, блок отображения групповой итоговой информации 15, общие для пловцов резервуары воздушной 10 и водной 11 среды, соединительные элементы 12, модификаторы 13 и демодификаторы 14 внешней среды, соединяющие соответствующие резервуары с воздушной или водяной окружающей средой, а также волногасящие поплавки 19.

На фиг.3 представлен фиксирующий элемент 2, состоящий из досуставного 16 и послесуставного 17 фрагментов.

Устройство работает следующим образом. Пловец 1 надевает на ноги фиксирующий элемент 2 так, чтобы досуставной фрагмент 16 располагался на стопе ниже голеностопного сустава, а послесуставной фрагмент 17 - выше голеностопного сустава. Далее пловец закрепляет фиксирующий элемент 2 через промежуточный блок 3 с датчиком тягового усилия 4 к стенке камеры или к любой неперемещающейся относительно плывущего человека конструкции и начинает плыть. Тяговое усилие, создаваемое при плавании, регистрируется герметически упакованным или водостойким датчиком тягового усилия 4 и сигнал, эквивалентный тяговому усилию, передается на блок отображения итоговой информации 5. При плавании группы людей в "сотовом" бассейне итоговая информация фиксируется блоком отображения групповой итоговой информации 15. Итоговая информация в виде суммы величин тяговых усилий, распределенных во времени, общего времени тренировок или иных показателей является мерой эффективности тренировочно-оздоровительного процесса, т.е. интегральным показателем воздействия на организм общих оздоровительных эффектов плавания: массаж тела турбулентным движением воды; увеличение крово- и лимфообращения в мышцах; тренирующее воздействие на силу и выносливость мышечных групп; эффект дыхания "под избыточным давлением" - выдох в воду; создаваемый в воде эффект "невесомости" и др. К ним добавляется эффект "вытяжения"позвоночного столба, регистрируемый при обычном плавании и при плавании с предлагаемым фиксирующим элементом.

При поступлении в камеру 7 через модификаторы 13 в воздушную 10 или водную 11 среды измененного по различным параметрам воздуха или воды пловец плывет уже в иных условиях плавания. Например, при поступлении теплого воздуха температура воздуха в камере 7 поднимется выше температуры комфорта, заданного гигиеническими нормативами для плавания в бассейне, в то время как температура воды снизится ниже норматива, если через модификатор 13 в водяную среду 10 поступает холодная вода.

Модифицирующий фактор объединяется с потоком воздуха или воды, поступающих в резервуары из внешней среды, прямо, например путем смешивания холодной и горячей воды, или опосредовано, например путем охлаждения воздуха или воды, пропущенных через трубы, размещенные в холодной камере. Аналогичным образом формируется воздушная или водяная химическая смесь, необходимая для оздоровления или лечения, создаются измененные физические условия - например компрессором повышается давление входящего в камеру потока воздуха или путем озонирования дезинфицируется вода и т.п. В качестве демодификатора используются разнообразные очистные сооружения или дезактиваторы химических и физических факторов.

Измененные параметры среды, показатели требуемых для тренировки уровней физической нагрузки (задаваемые величины тяговых усилий, время нагрузки и т. п. ), а также разнообразные сигналы психического воздействия на пловца подаются на экран психостимулирующего блока 6 через инициатор 18 или распространенным способом - путем представления пловцу визуальных, слуховых или иных сигналов, действующих на его органы чувств. В случае, если пловцу необходимо рассматривать визуальные сигналы через воду, пловец надевает очки, предназначенные для плавания.

В спортивном плавании повышение скорости плавания обычно достигается за счет увеличения тяговых усилий или снижения сопротивления (волнового, лобового, трение, инерция) воды. В оздоровительном и лечебном плавании больший оздоровительный эффект достигается за счет увеличения и тяговых усилий, и сопротивления воды. При изготовлении послесуставного фрагмента предлагаемого устройства создаются специальные условия для увеличения сопротивления воды в тяговом направлении и уменьшения сопротивления воды в противотяговом направлении, что снижает силу воздействия устройства на суставы стопы ног и одновременно повышает тренирующую нагрузку на мышцы верхних конечностей. Достигается это также путем надевания на различные послесуставные участки тела одежды (гетры, плавки, купальники и т.п.), выполненной из противотягового материала, т. е. материала со свойствами, повышающими сопротивление движению в воде в тяговом направлении.

Результаты испытаний предлагаемого устройства показали, что эффективность тренировочно-оздоровительного процесса при плавании в ограниченном пространстве с предлагаемым устройством возрастает по сравнению с известными устройствами на 3-7% (по показателю теста САН - самочувствие, активность, настроение).

Источники информации 1. Лечебный бассейн. Патент SU 1569011 A1, A 61 H 33/00.

2. Устройство для плавания. Патент RU 2003370 C1, A 63 B 31/00.

3. Патент США 4944703, кл. 441/62 от 31.07.90.

4. Ванна О.Я. Боксера для закаливания человека, профилактики и лечения метеочувствительности. Патент RU 2057516, А 61 Н 33/00.

Формула изобретения

1. Устройство для закаливания человека, содержащее резервуары воздушной и водяной среды, соединенные с внешней средой через модификаторы воздушной и водяной среды, отличающееся тем, что устройство содержит фиксирующие досуставную часть голеностопного сустава нижних конечностей пловца элементы, состоящие из досуставного и послесуставного фрагментов и соединенные через промежуточный блок, содержащий датчик тягового усилия и блок отображения итоговой информации, с неперемещающейся относительно пловца поверхностью резервуара, в котором находится жидкость для плавания, или со стенкой резервуара с воздушной средой.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит психостимулирующий блок, соединенный с инициатором, формирующим стимулирующие сигналы.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по периметру стенки бассейна размещены волногасящие поплавки.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что резервуары воздушной и водяной сред объединены вместе, фиксирующие элементы и промежуточные блоки фиксированы к пловцу и к стенке резервуара индивидуально, а датчики тяговых усилий промежуточных блоков соединены с блоком отображения групповой итоговой информации.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит демодификаторы воздушной и водной сред.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что послесуставной фрагмент фиксирующего устройства и элементы одежды пловца выполнены из материалов с максимально повышенным сопротивлением движению в воде в тяговом направлении и пониженным сопротивлением - в противотяговом направлении.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3