ЭЛАСТИЧНЫЙ ДЫХАТЕЛЬНЫЙ ТРЕНАЖЕР Российский патент 2002 года по МПК A63B23/18 A61H1/00 

Изобретение относится к области медицины, в частности к пульмонологии, и может быть использовано при лечении бронхолегочных заболеваний, а также у детей раннего и грудного возраста, у здоровых людей и у спортсменов. Кроме того, устройство может применяться при подготовке певцов и в образовательной деятельности у школьников, при дальних перелетах у летчиков и пассажиров самолетов, у космонавтов в космических полетах.

Известно "Устройство для тренировки удлиненного выдоха" (В. С. Блодик, авт. св. N 1003850 от 15.03.83, A 61 H 1/00). Устройство представляет собой трубчатый корпус со сквозными отверстиями, с элементом, имеющим гибкий клапан. Целью применения данного устройства является тренировка мышц, участвующих в акте выдоха. Недостатком этого устройства является то, что с его помощью невозможно тренировать мышцы, участвующие в акте вдоха.

Известен "Корректор-тренажер" (Богач Ю. П. , патент РФ N 2124878, A 61 H 1/02, 15/00, от 29.03.99), который создан с целью коррекции, электро- и магнитно-механической стимуляции и тренировки отдельных групп мышц, от которых зависит осанка тела, взаиморасположение костей скелета. Корректор располагается на любой части тела, в частности на области грудной клетки. Он выполнен из жестких стержней, соединенных между собой подпружинными шарнирами с регулируемой силой упругости, противодействуя определенным группам мышц. На корпусе корректора расположены ячейки для съемных пальцеобразных воздействующих элементов, через которые происходит электромеханическая стимуляция участков тела. Корректор также имеет контакты для магнитномеханической стимуляции.

Недостатком данного изобретения является его сложность в использовании и невозможность избирательно влиять именно на дыхательные мышцы.

Известно "Устройство для сочетанного воздействия" (патент РФ N 2012324, A 61 H 30/04, 1/04, 1994), состоящее из корпуса с равномерно размещенными ячейками для съемных пальцеобразных воздействующих элементов, снабженных точечными активными электродами с батарейками. Целью создания этого устройства является оказание сочетанного электромеханического воздействия на тело человека по типу массажа Шиатсу.

Недостатком данного изобретения является невозможность стимулирования точечных участков кожи по типу иглорефлексотерапии и отсутствие механизма влияния на дыхательные мышцы.

Наиболее близким к заявленному устройству является "Устройство для тренировки выносливости человека" (Ким В. В. , авт. св. N 719629, A 61 H 1/02, 05.03.80). Целью создания устройства является повышение уровня адаптации при локально программируемых изменениях внешнего давления на грудную клетку в условиях труда и спортивной деятельности. Устройство представляет собой жилет с плечиками, имеющими внутренние полости, а также геометрически разделенные замкнутые кольцеобразные камеры с запирательными отверстиями.

Создание сопротивления дыханию на вдохе дает определенный оздоровительный и терапевтический эффект. Однако простое введение сопротивления на фазе вдоха без возможности у пациента повлиять на его глубину может привести к дискомфорту и даже спровоцировать накопление мокроты и приступ затрудненного дыхания, что полностью противопоказано при бронхолегочных заболеваниях, в частности при бронхиальной астме. Кроме того, недостатками прототипа являются: невозможность воздействовать на мышцы выдоха, невозможность его использования в движении, невозможность дозирования нагрузок на разные группы дыхательных мышц, отсутствие у детей мотивации к его использованию, невозможность его применения в процессе и в момент образовательной деятельности детей, отсутствие механизма улучшения рассасывания мокроты.

Кроме того, блокирование вдоха не достаточно эластичным материалом с ограничением подвижности зон грудной клетки может вызывать у пациента болевые ощущения, особенно при полном вдохе.

Техническим результатом предлагаемого эластичного дыхательного тренажера Лазарева является улучшение дренажной функции легких и увеличение их жизненной емкости.

Указанный технический результат достигается тем, что тренажер выполнен в виде резинового пояса с упругостью резины 1,5-4,0 см/Н (15-40 см/кгс), состоящего из полос шириной 5-6 см, которые вставляют в пазы каркасных стержней, находящихся на расстоянии 12-15 см, при этом толщину частей всего пояса, как и его частей, меняют путем увеличения слоев за счет расположения между каркасными стержнями дополнительных фрагментов резины, а ширину пояса меняют посредством подбора каркасных стержней и числа резиновых полос, при этом пояс имеет фиксирующий элемент в виде полосок "липучки" шириной 2-3 см, прикрепляемых на расстоянии 1-2 см, а также тренажер дополнительно снабжен фрагментом игольчатого иппликатора, соответствующим по длине и ширине необходимой зоне воздействия.

Пояс сделан из резины с целью создания режима щадящих нагрузок на аппарат дыхания. За счет регулируемой эластичной тяги создается нагрузка как на мышцы вдоха, так и на мышцы выдоха. Последнее происходит вследствие того, что пациент пытается сдержать мгновенное сжатие ребер под воздействием тренажера.

Ширина полосы в 5-6 см позволяет избежать слишком сильного вдавливания резины в кожу.

Каркасные стержни предохраняют резину от перекручивания. Расположенные в них пазы позволяют конструировать пояс из одной, двух и трех полос резины, что обеспечивает возможность воздействия на различные зоны грудной клетки.

Расстояние между каркасными стержнями в 12-15 см подбирается в соответствии с длиной окружности грудной клетки, то есть обеспечивается индивидуальный подход к ребенку.

Фиксирующий элемент в виде "липучки", прикрепленный симметрично с обеих сторон пояса, позволяет регулировать его длину, а также прикреплять пластины игольчатого иппликатора.

Фрагменты игольчатого иппликатора обеспечивают воздействие на необходимые рефлексогенные зоны. Причем сила воздействия возрастает с увеличением эластичной тяги резины, которая обеспечивается как увеличением ее слоев, так и уменьшением ее длины.

Указанные конструктивные особенности позволяют использовать тренажер как в статике (сидя, лежа), так и в динамике (в ходьбе, беге).

За счет ограничения подвижности грудной клетки эластичным бандажным поясом с упругостью 1,5-4,0 см/Н (15-40 см/кгс) возникает сжимающая нагрузка на легкие как при полном вдохе, так и на полном выдохе, т. е. статическая нагрузка, ограничивающая подвижность грудной клетки, сохраняется при изменении объема легких, способствуя правильной работе мышц во всем цикле дыхания. Создание сопротивления дыханию на фазе вдоха позволяет улучшать гемодинамику на уровне микрососудистого русла, стимулирует участие диафрагмы в акте дыхания, что способствует улучшению процессов рассасывания мокроты. При этом выбор расположения резиновых полос пояса позволяет избирательно воздействовать на разные отделы грудной клетки.

Описание эластичного дыхательного тренажера Лазарева
Эластичный дыхательный тренажер Лазарева (фиг. 1) выполнен в виде резинового пояса с упругостью резины 1,5-4,0 см/Н (15-40 см/кгс). Пояс состоит из полос 1 шириной 5-6 см и длиной, соответствующей длине окружности грудной клетки пациента. Полосы вставляются в пазы 2 каркасных стержней 3, находящихся на расстоянии 12-15 см.

Каркасный стержень представляет собой плоскую пластмассовую пластину (фиг. 2) толщиной 0,1-0,2 см и шириной 1 см, имеющую наружный паз высотой 5,2-6,2 см, и просветом 0,3-0,5 см. Каркасные стержни выполнены в 3-х вариантах: однопазные, двухпазные, трехпазные, с расстоянием между пазами в 2 см.

Пояс имеет фиксирующий элемент в виде полосок "липучки" 4 (фиг. 1, ) высотой 5-6 см и шириной 2-3 см, прикрепляемых на расстоянии 1-2 см и расположенных симметрично с обеих сторон пояса, так что между липучками остаются просветы 5 резины (фиг. 1). Полоски липучки имеют сквозную нумерацию.

Тренажер снабжен дополнительными фрагментами резиновых полос, соответствующих 1, 2 и более промежуткам между каркасными стержнями.

Тренажер также снабжен дополнительно фрагментами игольчатого иппликатора (фиг. 3), прикрепленного обратной стороной к липучке, соответствующей размеру липучки на поясе.

Тренажер используется следующим образом.

У пациента измеряют длину окружности грудной клетки на вдохе и на выдохе, ее высоту от нижних ребер до подмышечных впадин. Подбирают резиновую полоску соответствующей длины, которая определяется в свободном состоянии по соотношению

где ln - длина охвата эластичного пояса в свободном состоянии, см;
l₁ - охват грудной клетки при вдохе, см;
l₂ - охват грудной клетки при выдохе, см.

При этом ограничение подвижности грудной клетки эластичным бандажным поясом начинают при длине охвата последнего в свободном состоянии, удовлетворяющем соотношению

а затем ежедневно уменьшают длину охвата эластичного пояса в свободном состоянии на 1-3 см, доведя ее до

После определения длины полосы пояса, его ширины, полосы вставляют в пазы каркасных стержней соответствующей высоты.

В зависимости от задач могут быть сконструированы 4 варианта тренажера: однополосный, двухполосный простой (с рядом расположенными полосами), двухполосный сложный (с полосами, расположенными через одну), трехполосный.

Тренажер накладывают на необходимую зону грудной клетки. При этом полосу резины натягивают до определенной метки, расположенной рядом с соответствующей липучкой. Полосы в зависимости от решаемых лечебно-оздоровительных задач могут натягивать как до одинаковых меток, так и до разных. В последнем случае разные полосы создают различную нагрузку на разные отделы грудной клетки, что обеспечивает дренажный эффект.

Для повышения эффективности воздействия производится стимуляция рефлексогенных зон. Для этого на стороне, прилегающей к телу пациента, в определенных местах пояса на липучки прикладывают пластины игольчатого иппликатора.

Заявителю не известны дыхательные тренажеры с заявленной совокупностью существенных признаков, что подтверждает соответствие изобретения критерию "новизна". Заявленная совокупность существенных признаков не вытекает явным образом из современного уровня знаний о дыхательных тренажерах, что подтверждает соответствие изобретения критерию "изобретательский уровень".

Конструктивные особенности предлагаемого тренажера: простота в применении, легкий вес, крепежный элемент, небольшая толщина - позволяют длительно фиксировать его на грудной клетке, что способствует повышению эффективности от его применения. В частности, именно длительность применения является обязательным условием для ликвидации явлений эмфиземы при заболевании бронхиальной астмой.

Эластичный дыхательный тренажер Лазарева позволяет улучшить функцию внешнего дыхания посредством стимулирования отдельных необходимых для лечебного процесса групп мышц дыхательной системы, обеспечивает возможность контролировать уровень воздействия на каждую из этих групп, активизирует дренажную функции легких, улучшает микроциркуляцию в нижних отделах бронхолегочного дерева, воздействует на рефлексогенные зоны, улучшает отток мокроты. Данный эффект возникает за счет эластичной тяги резиновых полос. При этом, возможность усиливать нагрузку на определенную зону грудной клетки позволяет обеспечивать дренирование мокроты из определенных участков легких.

Сопротивление мышцам вдоха приводит к подключению диафрагмального дыхания, что способствует увеличению экскурсии и жизненной емкости легких. Тренировка также положительно влияет на инспираторную активность нейронов дыхательного центра, мононейронов спинного мозга.

Дополнительными преимуществами тренажера является то, что он может вшиваться в лечебное либо спортивное белье. Кроме того, он может быть использован для проведения диагностических исследований путем вшивания датчика для регистрации дыхательной кривой в процессе занятий.

Последнее способствует формированию у ребенка мотивации на использование данного тренажера вследствие появления возможности влиять на конечный результат, что позволяет говорить о наличие феномена биологически обратной связи.

За счет того, что иппликатор, накладываемый на пояс, может быть выполнен в виде электродов, механическое действие тренажера может подкрепляться электрическими импульсами по типу электропунктуры.

Предлагаемый эластичный дыхательный тренажер Лазарева был применен на детях и подростках с бронхиальной астмой, посещающих Школу здоровья. Возраст детей - от 2-х до 16 лет. В результате применения данного тренажера был получен выраженный положительный эффект, заключающийся в улучшении оттока мокроты, увеличении показателей функции внешнего дыхания (жизненная емкость легких, объемная скорость выдоха, сила дыхательных мышц), снижении частоты приступов, увеличении сроков ремиссии, снижении количества принимаемых лекарств). Неоднократно тренажер применялся в момент приступа удушья, что приводило к частичному купированию приступа.

Предлагаемый тренажер был применен также на детях грудного возраста, страдающих острым бронхитом, пневмонией, респираторным аллергозом. В результате его применения был получен выраженный положительный эффект, заключающийся в стихании приступов кашля, улучшении общего статуса больных.

Тренажер был применен также в стационаре в послеоперационный период на детях, оперированных по поводу стафилококковой деструкции легких. Полученный при этом положительный эффект выражался в сокращении сроков реабилитации. Данный тренажер был применен группе детей в условиях детского сада. Полученный при этом эффект выражался в улучшении общего самочувствия, снижении соматической заболеваемости в течение последующего после воздействия года.

На детях в возрасте 12-14 лет было испытано воздействие данного тренажера во время девятичасового перелета на самолете.

Полученный положительный эффект выражался в улучшении общего самочувствия.

Эластичный дыхательный тренажер был применен на лицах пенсионного возраста в процессе выполнения ими дыхательной гимнастики и утреннего бега. Полученный при этом эффект заключался в улучшении настроения и повышении жизненного тонуса.

Предлагаемый тренажер был применен на спортсменах, занимающихся восточными единоборствами. Полученный при этом эффект заключаются в повышении общей выносливости организма.

Таким образом, предлагаемый эластичный дыхательный тренажер Лазарева может быть использован для улучшения функции внешнего дыхания при лечении бронхолегочных заболеваний, таких как бронхиальная астма, астматический бронхит, хронический бронхит, респираторный аллергоз и другие. Возможно его применение в стационаре в послеоперационный период у пациентов, оперированных по поводу стафилококковой деструкции легких, а также у детей раннего и грудного возраста, у здоровых людей и у спортсменов. Кроме того, в том числе бронхиальной астмы, для повышения резервов здоровья у здоровых людей и для тренировок спортсменов, занимающихся различными видами спорта. Тренажер можно использовать для лечения пациентов всех возрастных категорий, включая грудных детей и пенсионеров. Он может применяться у грудных детей, использоваться в стационаре в послеоперационный период у пациентов, оперированных по поводу стафилококковой деструкции легких, в приступный период у детей с бронхиальной астмой, в процессе образовательной деятельности у детей в детском саду и школе, при длительных перелетах на воздушном транспорте и в космическом корабле, при подготовке спортсменов в любом виде спорта. Следовательно, тренажер может применяться как для лечебных, так и для профилактических целей.

Изобретение относится к медицине, в частности к пульмонологии, и может быть использовано в лечебно-профилактических учреждениях, центрах и школах здоровья. Указанный технический результат достигается тем, что тренажер выполнен в виде резинового пояса с упругостью резины 165-4,0 см/Н (15-40 см/кгс), состоящего из полос шириной 5-6 см, которые вставляют в пазы каркасных стержней, находящихся на расстоянии 12-15 см, при этом толщину частей всего пояса, как и его частей, меняют путем увеличения слоев за счет расположения между каркасными стержнями дополнительных фрагментов резины, а ширину пояса меняют посредством подбора каркасных стержней и числа резиновых полос, при этом пояс имеет фиксирующий элемент в виде полосок "липучки" шириной 2-3 см, прикрепляемых на расстоянии 1-2 см, а также тренажер дополнительно снабжен фрагментом игольчатого иппликатора, соответствующим по длине и ширине необходимой зоне воздействия. Технический результат заключается в улучшении функции внешнего дыхания посредством стимулирования отдельных, необходимых для лечебного процесса групп мышц дыхательной системы с возможностью контролировать уровень воздействия на каждую из этих групп, обеспечения диафрагмального дыхания, улучшения дренажной функции легких; улучшения воздействия на рефлексогенные зоны, улучшения оттока мокроты. 4 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. Эластичный дыхательный тренажер, состоящий из резинового пояса и фиксирующего элемента, отличающийся тем, что тренажер выполнен в виде резинового пояса с упругостью резины 1,5-4,0 см/Н (15-40 см/кгс), состоящего из полос шириной 5-6 см. 2. Эластичный дыхательный тренажер по п. 1, отличающийся тем, что полосы вставляют в пазы каркасных стержней, находящихся на расстоянии 12-15 см. 3. Эластичный дыхательный тренажер по п. 2, отличающийся тем, что пазы каркасных стержней имеют высоту 5,2-6,2 см, просвет 0,3-0,5 см, при этом каркасные стержни состоят из 1,2,3 пазов. 4. Эластичный дыхательный тренажер по п. 1, отличающийся тем, что имеет фиксирующий элемент в виде полосок "липучки" шириной 2-3 см, прикрепляемых на расстоянии 1-2 см, симметрично, с обеих сторон резины. 5. Эластичный дыхательный тренажер по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно снабжен фрагментом игольчатого иппликатора.