Дыхательный тренажер аграновского
Владельцы патента RU 2266758:
Общество с ограниченной ответственностью "Доктор СЭМ" (RU)
Изобретение относится к области здравоохранения и может быть использовано для тренировки дыхания в режиме умеренной гипоксии и гиперкапнии с регулируемым сопротивлением вдоху и выдоху. Дыхательный тренажер включает цилиндрическую камеру смешения с суженной верхней частью, соединенную с ней дыхательную трубку и днище с перфорационными отверстиями на периферийном участке. Днище камеры выполнено двойным, а в его внутренней полости размещены элементы из пористого материала заданной плотности, причем центральный участок днища снабжен сообщающимся с атмосферой, размещенным в камере каналом с индикатором вдоха, выполненным в виде подвижного поршневого элемента. Дыхательная трубка снабжена звуковым индикатором выдоха, выполненным в виде резонансного свистка одностороннего действия. Внутренняя полость днища может быть снабжена дополнительными сменными нагрузочными вкладышами, выполненными в виде пленочных дисков с отверстиями заданной площади и прикрепленной к верхней части камеры регулируемой по длине петлей из гибкого материала. Технический результат: снятие ограничения в ориентации и фиксации положения тренажера во время пользования, обеспечение возможности индикации качества выполнения элементов дыхательного цикла. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области здравоохранения и может быть использовано для тренировки дыхания в режиме умеренной гипоксии и гиперкапнии с регулируемым сопротивлением вдоху и выдоху.
Дыхательный тренажер предназначен для биологической имитации дыхательных нагрузок аналогично тем, которые возникают в процессе выполнения оздоровительных физических упражнений: бег, плавание, гимнастика, лыжные прогулки и т.п.
Главными тренировочными составляющими дыхательных систем являются:
- короткий активный вдох, заканчивающийся кратковременной паузой;
- равномерный продолжительный, но с усилием, выдох;
- наличие умеренной обедненности кислородом дыхательной смеси (гипоксия) с повышенным содержанием углекислого газа (гиперкапния).
Широкая и, в целом, весьма успешная практика последних лет по применению известных дыхательных тренажеров позволяет обоснованно определиться с рациональными пределами величины дыхательных нагрузок при их биологической имитации. В частности, физиологически комфортньм является сопротивление в цикле «вдох-выдох» порядка 25-35 мм вод.ст. Допустимой тренировочной нагрузкой считается нагрузка с верхним пределом до 150-200 мм вод.ст. Необходимый и достаточный уровень рациональной нагрузки, обеспечивающий хороший тренировочный эффект, характеризуется сопротивлением циклу «вдох-выдох» порядка 35-100 мм вод.ст. (см., например, RU 98100020, RU 2129885).
В указанных пределах находятся технические параметры лучших известных дыхательных тренажеров, а также и заявляемый тренажер.
Тренирующее действие тренажера создается двумя факторами: формированием в камере смешения умеренно повышенной концентрации углекислого газа в сочетании с пониженным содержанием кислорода и созданием дозированного сопротивления вдоху и выдоху.
Обучение правильному пользованию дыхательными тренажерами вызывает определенные трудности, особенно у детей.
Известен «Дыхательный тренажер В.Ф. Фролова» (патент RU 2129885 C1, A 61 М 16/00, 27.10.99), содержащий коаксиально расположенные внутреннюю и наружную камеры смешения и дыхательную трубку, соединенную с суженой верхней частью внутренней камеры. На дне наружной камеры с внутренней стороны выполнены открытые радиальные каналы, которые совместно с нижним торцом внутренней камеры образуют отверстия для прохода воздуха. Нижний участок кольцевого зазора между камерами заполнен водой, обеспечивающей сопротивление на вдохе и выдохе.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного дыхательного тренажера, относится необходимость его стационарной установки и сложность эксплуатации, особенно в начале тренировок.
Известен ингалятор-тренажер (патент RU 21440298 C1, A 61 М 16/00, 27.10.99), содержащий сосуд с жидкостью, коаксиально с зазором установленную внутри него камеру смешения с перфорированным дном и дыхательной трубкой. Жидкость в сосуде обеспечивает сопротивление на вдохе и выдохе.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного дыхательного тренажера, относится необходимость его стационарной, причем строго вертикальной, установки и сложность эксплуатации, особенно в начале тренировок.
Известен дыхательный тренажер (патент RU 2124369 C1, A 61 М 16/00, 10.01.99), содержащий дыхательную трубку из эластичного материала с двумя участками - дистальным и проксимальным, снабженными на своих торцах соответственно экраном-отражателем и загубником. На боковой поверхности дыхательной трубки выполнены отверстия в виде прорезей для создания сопротивления на вдохе и выдохе. Тренажер снабжен петлей из гибкого материала для удержания его на шее пользователя.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного дыхательного тренажера, относится отсутствие возможности создания умеренной гипоксии и гиперкапнии и невозможность регулировки сопротивления вдоху и выдоху.
Известен по существу являющийся дыхательным тренажером «Ингалятор Фролова» (патент SU 1790417 A3, А 61 М 15/02, 23.01.93), который по совокупности существенных признаков является наиболее близким аналогом заявляемому дыхательному тренажеру.
Известный прибор содержит наружную камеру смешения, внутри которой расположена с зазором относительно стенок и дна внутренняя камера смешения, выполненная в виде цилиндрического закрытого сосуда с перфорационными отверстиями на периферийных участках днища, погруженного в жидкость, налитую в наружную камеру. В крышке наружной камеры выполнено отверстие, в котором с зазором установлена дыхательная трубка, подсоединенная к суженной верхней части внутренней камеры смешения. Отверстие для дыхательной трубки в крышке наружной камеры одновременно является и отверстием для движения воздуха при вдохе и выдохе.
В камерах смешения происходит коррекция химического состава вдыхаемой воздушной смеси за счет смешения атмосферного воздуха и воздуха, выдыхаемого в предыдущем цикле, имеющего повышенное содержание углекислого газа и пониженное содержание кислорода. Жидкость, находящаяся в наружной камере, создает повышенное сопротивление вдоху и выдоху.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного дыхательного тренажера, относится необходимость его стационарной установки и сложность эксплуатации, особенно в начале тренировок.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка дыхательного тренажера, обладающего большим удобством пользования и обеспечивающего контроль за правильностью выполнения элементов дыхательного цикла.
Технический результат, достигаемый при осуществлении заявляемого изобретения, заключается в снятии ограничения в ориентации и фиксации положения тренажера во время пользования, а также в обеспечении возможности индикации качества выполнения элементов дыхательного цикла.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в заявляемом дыхательном тренажере, включающем цилиндрическую камеру смешения с суженной верхней частью, соединенную с ней дыхательную трубку и днище с перфорационными отверстиями на периферийном участке, в отличие от известного тренажера, днище камеры выполнено двойным, а в его внутренней полости размещен кольцеобразный фильтр из пористого материала заданной плотности, причем центральный участок днища снабжен сообщающимся с атмосферой и размещенным в камере каналом с индикатором вдоха, выполненным в виде подвижного поршневого элемента, при этом дыхательная трубка снабжена звуковым индикатором равномерности выдоха, выполненным в виде резонансного свистка одностороннего действия.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается также тем, что внутренняя полость днища снабжена дополнительными сменными нагрузочными вкладышами, выполненными в виде пленочных дисков с отверстиями заданной площади, а также тем, что тренажер снабжен прикрепленной к верхней части камеры регулируемой по длине петлей из гибкого материала.
На фиг.1 изображен заявляемый дыхательный тренажер, на фиг.2 изображен комплект пленочных нагрузочных вкладышей.
В заявляемом дыхательном тренажере цилиндрическая камера смешения 1 имеет суженную верхнюю часть 2, к которой присоединена дыхательная трубка 3, и съемное днище 4 в виде двух сопрягаемых стаканов 5 и 6 с перфорационными отверстиями 7 и 8 на периферийных участках их торцов. К центральной части днища 4 присоединен располагаемый внутри камеры 1 патрубок 9, в конце канала 10 которого установлена заглушка в виде подвижного поршневого элемента 11, являющаяся индикатором вдоха. В полости 12 между торцами стаканов 5 и 6 размещен кольцеобразный фильтр 13 из пористого материала заданной плотности и может быть размещен пленочный диск 14 с отверстиями 15. На конце дыхательной трубки 3 установлен резонансный свисток 16 одностороннего действия (например, свисток Гартмана). К суженой части 2 камеры 1 прикреплена петля 17 в виде шнура, концы которого скреплены стопором 18.
Заявляемый дыхательный тренажер работает следующим образом.
Пользователь, осуществляя вдох через дыхательную трубку 3, создает разрежение воздуха в камере 1, установленная величина которого фиксируется индикатором вдоха - поднятием и зависанием в верхнем положении его поршневого элемента 11, издающим при этом звуковой сигнал (щелчок). При выдохе резонансный свисток 16 под воздействием проходящего через него определенного расхода воздуха начинает издавать свист, наличие и не меняющийся тон которого свидетельствует о равномерности выдоха. При следующем вдохе в камере смешения 1 происходит коррекция химического состава вдыхаемой воздушной смеси за счет смешения атмосферного воздуха и воздуха, выдыхаемого в предыдущем цикле, тем самым в газовой смеси повышается содержание углекислого газа и происходит умеренное уменьшение содержания кислорода. Задаваемое сопротивление вдоху и выдоху обеспечивает фильтр 13 и сменные пленочные диски 14 с различными отверстиями 15.
Прикрепленная к тренажеру регулируемая по длине петля 17 позволяет закреплять тренажер на шее пользователя, обеспечивая возможность пользоваться тренажером в движении.
Значения параметров дыхательного цикла могут быть установлены:
- для вдоха - массой поршневого элемента 11;
- для выдоха - частотой звукового сигнала, издаваемого микросвистком 16;
- для состава вдыхаемой смеси - объемом камеры смешения.
Таким образом, видно, приведенные выше сведения подтверждают возможность осуществления заявляемого изобретения, достижения указанного технического результата и решения поставленной задачи.
1. Дыхательный тренажер, включающий цилиндрическую камеру смешения с суженой верхней частью, соединенную с ней дыхательную трубку и днище с перфорационными отверстиями на периферийном участке, отличающийся тем, что днище камеры выполнено двойным, а в его внутренней полости размещен кольцеобразный фильтр из пористого материала заданной плотности, причем центральный участок днища снабжен сообщающимся с атмосферой, размещенным в камере каналом с индикатором вдоха, выполненным в виде подвижного поршневого элемента, при этом дыхательная трубка снабжена звуковым индикатором выдоха, выполненным в виде резонансного свистка одностороннего действия.
2. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что внутренняя полость днища снабжена дополнительными сменными нагрузочными вкладышами, выполненными в виде пленочных дисков с отверстиями заданной площади.
3. Тренажер по п.1 или 2, отличающийся тем, что он снабжен прикрепленной к верхней части камеры, регулируемой по длине петлей из гибкого материала.
