CN112245876B - 间歇性低氧训练装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种间歇性低氧训练装置,包括低氧训练系统、肌肉拉伸训练仪和控制模块;所述低氧训练系统用于提供进行间歇性低氧训练所需的低氧空气和正常含氧量空气,所述低氧训练系统中设置的阀门控制模块与所述控制模块连接,所述肌肉拉伸训练仪用于使训练者保持训练姿势进行间歇性低氧训练,所述肌肉拉伸训练仪上设置的指令输入模块与所述控制模块连接。本发明还提供了一种间歇性低氧训练装置的控制方法。本发明通过将肌肉静态拉伸训练和间歇性低氧训练结合,不仅有助于辅助治疗过敏性呼吸疾病、提升心血管功能、预防心脏性猝死、提升内源性睾酮水平、提升全身微循环能力,而且训练强度较低,能适用于普通训练者使用。

Description

间歇性低氧训练装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及健身器械和医疗器械领域,具体地,涉及间歇性低氧训练装置及其控制方法。
背景技术
间歇性低氧训练是20世纪80年代在苏联兴起的一种模拟高原训练的方法,它是利用低氧仪在平原条件下模拟不同海拔高度的高原低氧环境,对运动员进行间歇性(脉冲式)的低氧刺激,以提高运动员机体的有氧代谢能力和抗氧能力的一种新的科学方法,由于低氧刺激呈现间歇性或脉冲性,所以称为间歇性低氧训练。间歇性低氧训练对心血管系统、代谢类疾病和改善人脑认知有着比较明显的治疗效果,具有广泛的应用。
一般间歇性低氧训练分为两种方案:第一种方案,是让运动员在低氧环境中休息,以便机体在适应低氧环境时,产生一些生理机能的变化,提高平原的训练效果;第二种方案,是让训练者在低氧环境中训练,在常氧环境下休息,以增强运动员在训练时的刺激,加大训练难度,并保证运动员很好地恢复。
目前,对于进行常规间歇性低氧训练的第一种方案日渐成熟,训练装置和控制系统也比较常见,如公布号为CN110652702A的中国专利公布了一种间歇性高低氧练方法、装置和存储介,授权公告号为CN205323124的中国专利公布了一种低氧训练系统控制装置均属于常规间歇性低氧训练方案,采用第一种方案进行常规间歇性低氧训练,虽然一定程度上可以提高生理机能,但提升效果有限。
而对于第二种方案,在低氧环境中同时进行身体训练的训练装置和控制系统比较少见,而且因训练强度较大,一般只适用于运动员或特殊职业人群,适用人群较窄。因此急需研发一种适合普通训练者,又能同时进行间歇性低氧训练和身体训练装置或控制系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种间歇性低氧训练装置及其控制方法,以解决现有技术中进行常规间歇性低氧训练提升生理机能效果有限,在低氧环境中同时进行身体训练只适用于运动员或特殊职业人群,适用人群较窄的问题。
为实现上述目的,本发明公开的间歇性低氧训练装置包括肌肉拉伸训练仪、低氧训练系统和控制模块;
所述低氧训练系统用于提供进行间歇性低氧训练所需的低氧空气和正常含氧量空气,所述低氧训练系统包括低氧空气供应模块、正常含氧量空气供应模块、阀门控制模块和呼吸面罩,所述低氧空气供应模块和所述正常含氧量空气供应模块均与所述呼吸面罩连接,所述阀门控制模块用于控制所述呼吸面罩与所述低氧空气供应模块连通,或控制所述呼吸面罩与所述正常含氧量空气供应模块连通;
所述肌肉拉伸训练仪用于使训练者保持训练姿势进行间歇性低氧训练,所述肌肉拉伸训练仪包括手部训练模块、手臂训练模块和足部训练模块,所述手部训练模块、所述手臂训练模块和所述足部训练模块用于辅助训练者保持第一训练姿势或第二训练姿势,所述肌肉拉伸训练仪上设有指令输入模块;
所述控制模块分别与所述指令输入模块和所述阀门控制模块连接。
具体的,所述第一训练姿势为:身体直立,双脚的大脚趾对顶且互呈夹角站立,双脚掌内侧有节奏的发力按压所述足部训练模块,抬起双臂且保持上手臂与肩平齐,双手上抬手指置于所述手部训练模块内,且双手手指有节奏的发力按压所述手部训练模块。
所述第二训练姿势为:双脚的大脚趾对顶且互呈夹角站立,双脚掌内侧有节奏的发力按压所述足部训练模块。
本发明所述的间歇性低氧训练装置的有益效果在于:
所述肌肉拉伸训练仪中的所述手部训练模块、所述手臂训练模块和所述足部训练模块辅助训练者保持第一训练姿势或第二训练姿势,其中的“双脚的大脚趾对顶且互呈夹角站立”能有效的让训练者的脚部和腿部肌肉得到最大程度的刺激而处于有效的静态拉伸状态,“抬起双臂且保持上手臂与肩平齐,双手上抬手指置于手部训练模块内,且双手手指有节奏的发力按压手部训练模块”能使训练者手臂、肩部和手部的肌肉得到有效的静态拉伸,再加上身体直立使全身的肌肉处于静态拉伸状态,使得训练者在静态状态下(非运动状态)就可以让全身肌肉达到最好的拉伸效果,而通过本领域的公知常识可以知道,肌肉处于拉伸状态能有助于通过腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)和沉默信息调节因子1(SIRT1)通路,从而引发身体内在的抗氧化反应,减少氧化应激,同时能有效抑制压力荷尔蒙,提升合成代谢荷尔蒙,提升肌肉质量等。
所述低氧训练系统使训练者可以进行间歇性低氧训练,通过本领域的公知常识可以知道,低氧环境能有效激活身体内在抗氧化应激,其主要是通过激活低氧诱导因子(HIF-1)来调控多个通路而应对缺氧对身体的破坏。
所述间歇性低氧训练装置通过设置肌肉拉伸训练仪和低氧训练系统,使训练者能保持肌肉静态拉伸的同时进行间歇性低氧训练,而低氧训练和肌肉拉伸训练都是通过激活身体内在抗氧化应激,减少氧化应激以提升生理机能,其作用相辅相成能更有效的刺激身体机能,提升生理机能,以及达成以下效果:1)有效减少氧化应激,提升内源性抗氧化物质水平,使得可在最短的时间内消除症状,经过一定时间的持续训练有利于辅助治愈过敏性呼吸疾病比如过敏性鼻炎;2)有效降低压力荷尔蒙比如皮质醇,增加合成代谢荷尔蒙比如睾酮、生长因子等,自然调节体内荷尔蒙平衡,提升内源性睾酮水平,防止勃起障碍,增强生殖能力,缓解精神压力,抵抗焦虑和抑郁等;3)快速提升身体的微循环能力,把氧气和营养物质有效的输送到毛细组织,持续的训练可以让身体形成条件反射,有效防止心律失常的发生,有效增强心血管功能,预防心脏性猝死。本发明所述的间歇性低氧训练装置使训练者保持肌肉静态拉伸姿势进行间歇性低氧训练,因为只是在低氧环境中通过肌肉拉伸训练仪进行简单的肌肉静态拉伸和收缩训练,而非通过动态运动实现锻炼,相对训练强度较低,能适用于普通训练者使用,打破了在低氧环境下同时锻炼只适用于运动员或特殊职业人群的局限性,同时肌肉拉伸训练仪的设置保证了训练者的全身肌肉(尤其是手部、手臂、腿部、足部等)在训练时能时刻保持静态拉伸状态,确保身体训练姿势的正确性,从而达到最好的训练效果;间歇性低氧训练装置整体结构组成简单,设计巧妙,效果显著,安全,无副作用,成本低,实用性强,适合大范围推广。
优选的,所述肌肉拉伸训练仪还包括竖向支架,所述竖向支架为可伸缩型结构,所述竖向支架的顶端设置所述手部训练模块,所述竖向支架的底端设置所述足部训练模块,所述竖向支架的躯干设置所述手臂训练模块,且所述手臂训练模块设置的位置靠近所述手部训练模块设置的位置。其有益效果在于:所述竖向支架为可伸缩型结构,使得在训练前可根据训练者的身高调整所述肌肉拉伸训练仪,肌肉拉伸训练仪与训练者相适配能使训练者在训练时处于身体舒展的最佳状态,从而达到最有效的静态拉伸效果,同时也能避免在训练时受伤。
优选的,所述手部训练模块包括手指放置件,所述手指放置件中设有手部信息采集单元,所述手部信息采集单元与所述控制模块电性连接。其有益效果在于:所述手部信息采集单元实时监测训练者的双手是否放入手部训练模块中,以及可以监测训练者的双手手指是否在有节奏的发力按压手部训练模块,并将监视的手部信息传输给所述控制模块,从而保证手部肌肉(如手指和手掌)在训练时能时刻处于静态拉伸状态,确保身体训练姿势的正确性,以达到最好的训练效果。
进一步优选的,所述手部信息采集单元可以作为指令输入模块。其有益效果在于:手部信息采集单元作为指令输入模块,在手部信息采集单元检测到所述手部训练模块上有指压后就可以向所述控制模块发送训练开始指令,在检测到手部训练模块上的指压消失后就可以向所述控制模块发送休息指令,控制训练开始和停止均通过训练者的手指控制即可实现,训练开始指令和休息指令的输入更为方便迅速有效,使得训练者可独立完成训练,简单易用,训练者的依从性高,而且训练者可根据自身的身体状况自行决定训练开始和停止,安全性更高,不固定训练时长,身体状况不同的训练者可自行调整训练时长,实用性强,通用性高;也可以通过在肌肉拉伸训练仪上设置开始按钮和停止按钮而输入训练开始指令和休息指令。
优选的,所述足部训练模块包括左足部踩踏件和右足部踩踏件,所述左足部踩踏件的一端和所述右足部踩踏件的一端相抵接且固定设置在所述竖向支架的底端,所述左足部踩踏件的另一端和所述右足部踩踏件的另一端为活动连接且呈夹角设置,所述左足部踩踏件和所述右足部踩踏件内均设有足部信息采集单元,所述足部信息采集单元与所述控制模块电性连接。其有益效果在于:所述左足部踩踏件和所述右足部踩踏件呈夹角设置使得能辅助训练者在训练时保持双脚大脚趾对顶且互呈夹角站立的姿势,从而可使训练者的腿部肌肉和脚部肌肉都能得到有效拉伸;所述足部信息采集单元实时监测训练者的双脚是否分别踩踏在左足部踩踏件和所述右足部踩踏件中,以及可以监测训练者的双脚掌内侧是否在分别发力有节奏的按压左足部踩踏件和所述右足部踩踏件,并将监视的足部信号传输给所述控制模块,从而保证训练者的脚部和腿部肌肉在训练时能时刻处于静态拉伸状态,确保身体训练姿势的正确性,以达到最好的训练效果。
进一步优选的,所述左足部踩踏件和所述右足部踩踏件之间的夹角为20-120度。其有益效果在于:左足部踩踏件和右足部踩踏件之间的夹角过小,脚部和腿部肌肉不能得到有效拉伸,达不到训练效果,夹角过大,则会造成脚部和腿部肌肉的拉伤;训练时,左足部踩踏件和右足部踩踏件之间的夹角应从小到大,逐渐递增,防止训练拉伤。
优选的,所述手部信息采集单元和所述足部信息采集单元均为薄膜压力传感器。
进一步优选的,所述薄膜压力传感器为InterlinkFSR402。
优选的,所述手臂训练模块包括左手臂横向杆和右手臂横向杆,所述左手臂横向杆和所述右手臂横向杆分别垂直设置在所述竖向支架的躯干的两侧,所述左手臂横向杆和所述右手臂横向杆均为可伸缩型结构,所述左手臂横向杆和所述右手臂横向杆远离所述竖向支架的一端均设有手臂信息采集单元,所述手臂信息采集单元与所述控制模块电性连接。其有益效果在于:训练前,调节竖向支架使左手臂横向杆和右手臂横向杆与训练者的双肩平齐,训练时,训练者的双臂抬起分别与左手臂横向杆和右手臂横向杆平齐,辅助训练者保持双臂与双肩平齐的姿势,此双臂姿势可使训练者的肩部和上手臂肌肉得到有效拉伸;所述左手臂横向杆和所述右手臂横向杆均为可伸缩型结构,使得在训练前可根据训练者的上手臂臂长调节所述左手臂横向杆和所述右手臂横向杆的长度,让所述左手臂横向杆和所述右手臂横向杆上设置的手臂信息采集单元分别与训练者的左右肘部位置对齐,以便所述手臂信息采集单元能实时监测训练者左右肘部的位置,以此监测训练者的左右上手臂是否与肩平齐(训练者左右肘部的位置在手臂信息采集单元的监测范围内,则说明训练者的左右上手臂是与肩平齐的),并将监视的手臂信号传输给所述控制模块。
进一步优选的,所述左手臂横向杆和所述右手臂横向杆上的所述手臂信息采集单元分别与训练者的左右肘部位置的距离为20±5cm。其有益效果在于:在此距离范围内,即可以说明训练者在双脚踩踏在足部训练模块时,身体是直立的。
优选的,所述手臂信息采集单元为距离传感器。
进一步优选的,所述距离传感器为超声波传感器,比如通用的HC-SR04。
优选的,所述间歇性低氧训练装置还包括显示模块和电源模块,所述显示模块与所述控制模块电性连接,所述显示模块实时显示所述手部信息采集单元、所述手臂信息采集单元和所述足部信息采集单元的监测数据;所述电源模块与所述控制模块电性连接以向所述间歇性低氧训练装置提供电能。其有益效果在于:所述手部信息采集单元、所述手臂信息采集单元和所述足部信息采集单元的监测数据实时发送给所述控制模块,所述控制模块再发送给所述显示模块实时显示,从而可以实时提示训练者训练姿势是否正确,整个装置为智能化控制,使用更方便简单。
优选的,所述低氧空气供应模块包括低氧空气供应设备、低氧空气输送管路和第一电磁阀,所述低氧空气供应设备通过所述低氧空气输送管路与所述呼吸面罩连通,所述低氧空气输送管路上设置所述第一电磁阀;所述正常含氧量空气供应模块包括正常含氧量空气供应设备、正常含氧量空气输送管路和第二电磁阀,所述正常含氧量空气供应设备通过所述正常含氧量空气输送管路与所述呼吸面罩连通,所述正常含氧量空气输送管路上设置所述第二电磁阀;所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均与所述阀门控制模块电性连接。其有益效果在于:所述阀门控制模块通过控制所述第一电磁阀的开闭而控制所述呼吸面罩与所述低氧空气供应设备是否连通,所述阀门控制模块通过控制所述第二电磁阀的开闭而控制所述呼吸面罩与所述正常含氧量空气供应设备是否连通,使得指令能得到有效实施,整个装置使用时更为安全。
进一步优选的,所述低氧空气供应设备为压缩气瓶、低氧空气发生器或含氧气体生成设备中的任意一种。根据使用场所和个人需求可自行配置不同的低氧空气供应设备。
优选的,所述间歇性低氧训练装置还包括血氧浓度采集模块,所述血氧浓度采集模块与所述控制模块电性连接。其有益效果在于:为训练者的安全提供了保障,能有效防止出现训练意外事故的发生。
进一步优选的,所述血氧浓度采集模块为指压式血氧仪。
为实现上述目的,本发明还提供一种间歇性低氧训练装置的控制方法,包括以下步骤:
步骤一,调节所述肌肉拉伸训练仪;
步骤二,通过所述手部训练模块、所述手臂训练模块和所述足部训练模块辅助训练者保持第一训练姿势后,所述指令输入模块输入训练开始指令并发送给所述控制模块,所述控制模块接收到所述训练开始指令后向所述阀门控制模块发送低氧空气供应指令,所述阀门控制模块根据所述低氧空气供应指令控制所述低氧空气供应模块向训练者佩戴的所述呼吸面罩中输送低氧空气,以使训练者进行结合肌肉静态拉伸的低氧训练;
步骤三,通过所述手部训练模块、所述手臂训练模块和所述足部训练模块辅助训练者保持第二训练姿势后,所述指令输入模块输入休息指令并发送给所述控制模块,所述控制模块接收到所述休息指令后向所述阀门控制模块发送正常含量氧空气供应指令,所述阀门控制模块根据所述正常含量氧空气供应指令控制所述正常含氧量空气供应模块向训练者佩戴的所述呼吸面罩中输送正常含氧量空气,以使训练者进入休息环节。
其中,所述步骤二中的所述第一训练姿势为:身体直立,双脚的大脚趾对顶且互呈夹角站立,双脚掌内侧有节奏的发力按压所述的足部训练模块,抬起双臂且保持上手臂与肩平齐,双手上抬手指置于所述手部训练模块内,且双手手指有节奏的发力按压所述手部训练模块。
所述步骤三中的所述第二训练姿势为:双脚的大脚趾对顶且互呈夹角站立,双脚掌内侧有节奏的发力按压所述足部训练模块,即在所述步骤三中,训练者仅保持双脚姿势不变,全身其他部位放松进入休息环节。
所述步骤二中,所述阀门控制模块通过控制打开所述第一电磁阀,而控制所述低氧空气供应模块向所述呼吸面罩中输送低氧空气;所述步骤三中,所述阀门控制模块通过控制关闭所述第一电磁阀,并打开所述第二电磁阀,而控制所述正常含氧量空气供应模块向所述呼吸面罩中输送正常含氧量空气。
在训练开始前,训练者启动低氧训练系统并戴上呼吸面罩后,所述控制模块自动向所述阀门控制模块发送正常含量氧空气供应指令,从而所述正常含氧量空气供应模块向所述呼吸面罩中输送正常含氧量空气。若所述手部信息采集单元就为指令输入模块时,所述手部信息采集单元只要未检测到所述手部训练模块上的指压信号,就向所述控制模块发送休息指令,包括在训练开始前,训练者启动低氧训练系统并戴上呼吸面罩后,因训练者双手手指还未置于所述手部训练模块上,所述手部薄膜压力传感器不会检测到指压信号,所以所述控制模块向所述阀门控制模块发送正常含量氧空气供应指令,使所述正常含氧量空气供应模块向所述呼吸面罩中输送正常含氧量空气。
本发明所述的间歇性低氧训练装置的控制方法的有益效果在于:整体智能化控制,使用简单方便,所述肌肉拉伸训练仪的设置确保了训练者在整个间歇性低氧训练中都能时刻保持正确的身体训练姿势(即静态肌肉拉伸姿势),较好的实现了肌肉静态拉伸和间歇性低氧训练的结合,达到了最好训练的效果。而且通过阀门控制模块控制电磁阀能快速及时地让训练者从低氧环境转换到正常含氧量空气环境,确保了训练者的安全性。
优选的,所述步骤一中,调节所述肌肉拉伸训练仪的步骤包括:根据训练者的身高调节竖向支架的高度,使所述手臂训练模块与训练者的双肩平齐;根据训练者的上臂长度调节所述手臂训练模块的长度,使所述左手臂横向杆和所述右手臂横向杆中设置所述手臂信息采集单元的位置分别与训练者的左右肘部位置对齐;根据训练者需要的训练强度调节所述左足部踩踏件和所述右足部踩踏件之间的夹角。其有益效果在于:调整所述手臂训练模块,使其与训练者的双肩平齐,调整所述左手臂横向杆和所述右手臂横向杆的长度,使其与训练者的上臂长度相同,使得设置在左手臂横向杆和所述右手臂横向杆上的所述手臂信息采集单元分别与训练者的左右肘部位置对齐,从而手臂信息采集单元可实时监测训练者的左右肘部位置,使训练者保持上手臂与肩平齐的姿势,及身体直立的姿势;调整所述左足部踩踏件和所述右足部踩踏件之间的夹角,辅助训练者保持双脚的大脚趾对顶且互呈夹角站立的姿势。
所述步骤二中,所述手部信息采集单元检测所述手部训练模块上的手部信号并传输给所述控制模块,所述足部信息采集单元检测所述足部训练模块上的足部信号并传输给所述控制模块,所述手臂信息采集单元检测训练者的手臂信号并传输给所述控制模块,所述控制模块将接收的所述手部信号、所述足部信号和所述手臂信号进行分析,且将分析结果实时传输给所述显示模块显示,以提醒训练者保持或纠正身体训练姿势,使得训练者能实时保持或纠正双手姿势、双臂姿势、双脚姿势,保证训练者的手部肌肉、双臂肌肉、脚部和腿部肌肉在训练时能时刻处于静态拉伸状态,确保身体训练姿势的正确性,以达到最好的训练效果。
所述步骤三中,因第二训练姿势中训练者仅保持双脚的大脚趾对顶且互呈夹角站立的姿势,所以只有足部信息采集单元检测所述足部训练模块上的足部信号并传输给所述控制模块,所述控制模块分析结果实时传输给所述显示模块显示。
优选的,所述休息环节的时长为所述结合肌肉静态拉伸的低氧训练的时长的50-100%。其有益效果在于:休息环节的时长根据结合肌肉静态拉伸的低氧训练的时长确定,且等于或小于结合肌肉静态拉伸的低氧训练的时长,使得能达到最好的训练效果的同时,又能保障训练者的安全。
进一步优选的,可进行一轮或循环进行多轮所述休息环节和所述结合肌肉静态拉伸的低氧训练,完成结合肌肉静态拉伸的间歇性低氧训练,所述结合肌肉静态拉伸的间歇性低氧训练的总训练时长为0.5-1h。其有益效果在于:总训练时长根据训练者的个体差异确定,最长不超过1小时,确保了训练者的安全性。
优选的,所述步骤一之前还包括闭气测试,所述结合肌肉静态拉伸的低氧训练的时长根据所述闭气测试得出的闭气时长确定。
所述闭气测试的步骤为:不戴所述呼吸面罩正常吸气呼气3次,在第三次呼气到底时,闭紧嘴并手捏住鼻子,开始计时,直到憋不住开始吸气时停止计时,以得到闭气时长。其有益效果在于:身体状况不同的训练者,适应低氧训练的时长不同,进行闭气测试以得出单轮所述结合肌肉静态拉伸的低氧训练的时长,确保了训练者训练的安全性,闭气测试不用再额外借助其他仪器测得,简单快速,通用性高。
优选的,通过所述血氧浓度采集模块实时监控训练者的血氧浓度并将所述血氧浓度的检测信号传输给所述控制模块,所述控制模块根据所述血氧浓度的检测信号判断出训练者的血氧浓度下降到85%以下后,向所述阀门控制模块发送正常含量氧空气供应指令,所述阀门控制模块根据所述正常含量氧空气供应指令控制所述正常含氧量空气供应模块向训练者佩戴的所述呼吸面罩中输送正常含氧量空气,以使训练者进入休息环节。即所述控制模块强制所述阀门控制模块关闭所述第一电磁阀,打开所述第二电磁阀,使所述呼吸面罩中输入正常含氧量空气,直到训练者血氧浓度恢复到正常范围。其有益效果在于:为训练者的安全提供了保障,能有效防止出现训练意外事故的发生。
优选的,身体姿势的控制可以通过摄像头或可穿戴设备来实现。
优选的,可根据需要进行常规的间歇性低氧训练(包括间歇性高低氧训练),以提高生理机能,以及治疗支气管哮喘和慢性阻塞性肺病COPD(常规的间歇性低氧训练对支气管哮喘和慢性阻塞性肺病COPD有疗效是本领域的公知常识,在此不做赘述)。
附图说明
图1为本发明间歇性低氧训练装置的结构框图;
图2为本发明间歇性低氧训练装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。除非另外定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。
为解决现有技术存在的问题,本发明的一个实施例提供一种间歇性低氧训练装置,以解决现有技术中进行常规间歇性低氧训练提升生理机能效果有限,在低氧环境中同时进行身体训练只适用于运动员或特殊职业人群,适用人群较窄的问题。
图1为本发明一些实施例的间歇性低氧训练装置的结构框图。
本发明一些实施例中,参照图1,所述间歇性低氧训练装置(图中未标示)包括低氧训练系统(图中未标示)、肌肉拉伸训练仪(图中未标示)和控制模块109,所述低氧训练系统(图中未标示)用于提供进行间歇性低氧训练所需的低氧空气和正常含氧量空气,所述低氧训练系统(图中未标示)包括低氧空气供应模块111、正常含氧量空气供应模块114、阀门控制模块110和呼吸面罩(图1中未标示),所述低氧空气供应模块111和所述正常含氧量空气供应模块114均与所述呼吸面罩(图1中未标示)连接,所述阀门控制模块110用于控制所述呼吸面罩(图1中未标示)与所述低氧空气供应模块111连通,或控制所述呼吸面罩(图1中未标示)与所述正常含氧量空气供应模块114连通;所述肌肉拉伸训练仪(图中未标示)用于使训练者保持训练姿势进行间歇性低氧训练,所述肌肉拉伸训练仪(图中未标示)包括手部训练模块101、手臂训练模块102和足部训练模块103,所述手部训练模块101、所述手臂训练模块102和所述足部训练模块103用于辅助训练者保持第一训练姿势或第二训练姿势,所述手部训练模块101中设有手部信息采集单元105监测训练者的手部信息,所述手臂训练模块102中设有手臂信息采集单元106监测训练者的手臂信息,所述足部训练模块103中设有足部信息采集单元107监测训练者的足部信息,所述肌肉拉伸训练仪(图中未标示)上设有指令输入模块104;所述控制模块109分别与所述指令输入模块104、所述手部信息采集单元105、所述手臂信息采集单元106、所述足部信息采集单元107和所述阀门控制模块110电性连接。
本发明一些实施例中,参照图1,所述间歇性低氧训练装置(图中未标示)还包括显示模块113,所述显示模块113与所述控制模块109电性连接,所述显示模块113实时显示所述手部信息采集单元105、所述手臂信息采集单元106和所述足部信息采集单元107的监测数据。所述手部信息采集单元105、所述手臂信息采集单元106和所述足部信息采集单元107的监测数据实时发送给所述控制模块109,所述控制模块109再发送给所述显示模块113实时显示,从而可以实时提示训练者训练姿势是否正确,整个装置为智能化控制,使用更方便简单。
本发明一些实施例中,参照图1,所述间歇性低氧训练装置(图中未标示)还包括电源模块108,所述电源模块108与所述控制模块109电性连接以向所述间歇性低氧训练装置(图中未标示)提供电能。
本发明一些更佳实施例中,参照图1,所述间歇性低氧训练装置(图中未标示)还包括血氧浓度采集模块112,所述血氧浓度采集模块112与所述控制模块109电性连接用以实时监测训练者的血氧浓度,为训练者的安全提供保障,防止出现训练意外事故的发生。
图2为本发明一些实施例的间歇性低氧训练装置的结构示意图。
本发明一些更佳实施例中,参照图1和2,本发明一些实施例中所述手部训练模块101包括手指放置件201,所述手臂训练模块102包括左手臂横向杆222和右手臂横向杆205,所述足部训练模块103包括左足部踩踏件217和右足部踩踏件214。
具体的,参照图2,所述肌肉拉伸训练仪(图中未标示)还包括竖向支架203,所述竖向支架203为可伸缩型结构,所述竖向支架203的顶端设置所述手指放置件201,所述竖向支架203的底端设置所述左足部踩踏件217和所述右足部踩踏件214,所述竖向支架203的躯干设置所述左手臂横向杆222和所述右手臂横向杆205,且所述左手臂横向杆222和所述右手臂横向杆205设置的位置靠近所述手指放置件201设置的位置。所述竖向支架203为可伸缩型结构,使得在训练前可根据训练者的身高调整所述肌肉拉伸训练仪(图中未标示),肌肉拉伸训练仪与训练者相适配能使训练者在训练时处于身体舒展的最佳状态,从而达到最有效的拉伸效果,同时也能避免在训练时受伤。
本发明一些实施例中,参照图1和2,所述手部信息采集单元105和所述足部信息采集单元107均为薄膜压力传感器,所述手指放置件201中设置第一薄膜压力传感器202,所述左足部踩踏件217中设置第二薄膜压力传感器216,所述右足部踩踏件214中设置第三薄膜压力传感器215;所述手臂信息采集单元106为距离传感器,所述左手臂横向杆222远离所述竖向支架203的一端设置第一距离传感器221,所述右手臂横向杆205远离所述竖向支架203的一端设置第二距离传感器204,所述第一薄膜压力传感器202、所述第二薄膜压力传感器216、所述第三薄膜压力传感器215、所述第一距离传感器221和所述第二距离传感器204均与所述控制模块109电性连接。
本发明的一些更佳的实施例中,所述薄膜压力传感器为InterlinkFSR402,所述距离传感器为超声波传感器,比如通用的HC-SR04。
本发明的一些实施例中,参照图2,所述左足部踩踏件217的一端和所述右足部踩踏件214的一端相抵接且固定设置在所述竖向支架203的底端,所述左足部踩踏件217的另一端和所述右足部踩踏件214的另一端为活动连接且呈夹角设置。所述左足部踩踏件217和所述右足部踩踏件214呈夹角设置使得训练者在训练时能保持双脚大脚趾对顶且互呈夹角站立,从而可使训练者的腿部肌肉和脚部肌肉都能得到有效拉伸。
本发明的一些更佳实施例中,所述左足部踩踏件217和所述右足部踩踏件214之间的夹角为20-120度。所述左足部踩踏件217和所述右足部踩踏件214之间的夹角过小,脚部和腿部肌肉不能得到有效拉伸,达不到训练效果,夹角过大,则会造成脚部和腿部肌肉的拉伤;训练时,所述左足部踩踏件217和所述右足部踩踏件214之间的夹角应从小到大,逐渐递增,防止训练拉伤。
本发明的一些实施例中,参照图2,所述左手臂横向杆222和所述右手臂横向杆205分别垂直设置在所述竖向支架203的躯干的两侧,所述左手臂横向杆222和所述右手臂横向杆205均为可伸缩型结构。所述左手臂横向杆222和所述右手臂横向杆205均为可伸缩型结构,使得在训练前可根据训练者的上手臂臂长调节所述左手臂横向杆222和所述右手臂横向杆205的长度,让所述左手臂横向杆222上设置的第一距离传感器221和所述右手臂横向杆205上设置的第二距离传感器204分别与训练者的左右肘部位置对齐,以便所述第一距离传感器221和所述第二距离传感器204能实时监测训练者左右肘部的位置,以此就可监测训练者的左右上手臂是否与肩平齐(训练者左右肘部的位置在所述第一距离传感器221和所述第二距离传感器204的监测范围内,则说明训练者的左右上手臂是与肩平齐的),训练者保持双臂与双肩平齐,可使训练者的肩部和上手臂肌肉得到有效拉伸。
本发明的一些更佳实施例中,所述左手臂横向杆222上设置的第一距离传感器221和所述右手臂横向杆205上设置的第二距离传感器204分别与训练者的左右肘部位置的距离为20±5cm,在此距离范围内,说明训练者在双脚分别踩踏在所述左足部踩踏件217和所述右足部踩踏件214时,身体是保持在直立的姿势。
本发明的一些实施例中,参照图1和2,所述低氧空气供应模块111包括低氧空气供应设备212、低氧空气输送管路213和第一电磁阀210,所述低氧空气供应设备212通过所述低氧空气输送管路213与所述呼吸面罩206的输入管路207连通,所述低氧空气输送管路213上设置所述第一电磁阀210;所述正常含氧量空气供应模块114包括正常含氧量空气供应设备211、正常含氧量空气输送管路209和第二电磁阀208,所述正常含氧量空气供应设备211通过所述正常含氧量空气输送管路209与所述呼吸面罩206的输入管路207连通,所述正常含氧量空气输送管路209上设置所述第二电磁阀208;所述第一电磁阀210和所述第二电磁阀208分别与所述阀门控制模块110电性连接。所述阀门控制模块110通过控制所述第一电磁阀210的开闭而控制所述呼吸面罩206与所述低氧空气供应设备212是否连通,所述阀门控制模块110通过控制所述第二电磁阀208的开闭而控制所述呼吸面罩206与所述正常含氧量空气供应设备211是否连通,使得指令能得到有效实施,整个装置使用时更为安全。
本发明一些实施例中,所述低氧空气供应设备212为压缩气瓶、低氧空气发生器或含氧气体生成设备中的任意一种。根据使用场所和个人需求可自行配置不同的低氧空气供应设备。
本发明一些实施例中,参照图2,所述竖向支架203的躯干上还设有控制柜219,所述控制柜219中放置所述控制模块109、所述阀门控制模块110、所述电源模块108和一些电线等。
本发明一些实施例中,参照图1和2,所述显示模块113为显示屏220,所述显示屏220设置在所述竖向支架203的躯干上,所述显示屏220通过线束与放置在所述控制柜219内的所述控制模块109连接。
本发明一些实施例中,参照图2,所述血氧浓度采集模块112为指压式血氧仪218,所述指压式血氧仪218通过线束与放置在所述控制柜219内的所述控制模块109连接。
本发明的另一个实施例提供了一种间歇性低氧训练装置的控制方法,参照图1,包括以下步骤:
S1、调节所述肌肉拉伸训练仪(图中未标示);
S2、通过所述手部训练模块101、所述手臂训练模块102和所述足部训练模块103辅助训练者保持第一训练姿势后,所述指令输入模块104输入训练开始指令并发送给所述控制模块109,所述控制模块109接收到所述训练开始指令后向所述阀门控制模块110发送低氧空气供应指令,所述阀门控制模块110根据所述低氧空气供应指令控制所述低氧空气供应模块111向训练者佩戴的所述呼吸面罩(图中1未标示)中输送低氧空气,以使训练者进行结合肌肉静态拉伸的低氧训练;
S3、通过所述手部训练模块101、所述手臂训练模块102和所述足部训练模块103辅助训练者保持第二训练姿势后,所述指令输入模块104输入休息指令并发送给所述控制模块109,所述控制模块109接收到所述休息指令后向所述阀门控制模块110发送正常含量氧空气供应指令,所述阀门控制模块110根据所述正常含量氧空气供应指令控制所述正常含氧量空气供应模块114向训练者佩戴的所述呼吸面罩(图中1未标示)中输送正常含氧量空气,以使训练者进入休息环节。
本发明一些实施例中,参照图2,所述步骤S1中调节所述肌肉拉伸训练仪(图中未标示)具体包括:根据训练者的身高调节竖向支架203的高度,使所述左手臂横向杆222和所述右手臂横向杆205分别与训练者的双肩平齐;根据训练者的上臂长度调节所述左手臂横向杆222和所述右手臂横向杆205的长度,使所述左手臂横向杆222中的所述第一距离传感器221的位置与训练者的左肘部位置对齐,使所述右手臂横向杆205中的所述第二距离传感器204的位置与训练者的右肘部位置对齐;根据训练者需要的训练强度调节所述左足部踩踏件217和所述右足部踩踏件214之间的夹角。
本发明一些实施例中,参照图1,所述步骤S2中的所述第一训练姿势首先通过所述足部训练模块103辅助训练者保持双脚姿势,再通过所述手臂训练模102辅助训练者保持双臂姿势,最后通过所述手部训练模块101辅助训练者保持双手姿势。具体的,所述第一训练姿势为:身体直立,双脚的大脚趾对顶且互呈夹角站立,双脚掌内侧分别有节奏的发力按压所述足部训练模块103,抬起双臂进入所述手臂训练模102区域保持上手臂与肩平齐,双手上抬手指置于所述手部训练模块101内,且双手手指有节奏的发力按压所述手部训练模块101。
本发明一些实施例中,参照图2,所述步骤S2中的所述第一训练姿势通过所述足部训练模块103辅助训练者保持双脚姿势,具体包括以下步骤:
步骤1,所述左足部踩踏件217和所述右足部踩踏件214使面朝所述肌肉拉伸训练仪(图中未标示)站立的训练者的双脚保持双脚大脚趾对顶站立的姿势;
步骤2,所述第二薄膜压力传感器216和所述第三薄膜压力传感器215分别监测所述左足部踩踏件217和所述右足部踩踏件214上的足部信号并传输给所述控制模块109;
步骤3,所述控制模块109接收分析所述足部信号后向所述显示屏220发送足部分析结果;
步骤4,所述显示屏220显示所述足部分析结果,并提醒训练者保持或纠正双脚姿势,比如可在双脚姿势正确时所述显示屏220显示“OK”,否则显示“NOK”。
本发明一些实施例中,参照图2,所述步骤S2中的所述第一训练姿势通过所述手臂训练模102辅助训练者保持双臂姿势,具体包括以下步骤:
步骤1,所述左手臂横向杆222和所述右手臂横向杆205使身体直立且抬起双臂分别进入所述左手臂横向杆222和所述右手臂横向杆205的训练者保持上手臂与肩平齐的姿势;
步骤2,所述第一距离传感器221监测训练者的左肘部位置与所述左手臂横向杆222之间的距离信号并传输给所述控制模块109,所述第二距离传感器204监测训练者的右肘部位置与所述右手臂横向杆205之间的距离信号并传输给所述控制模块109;
步骤3,所述控制模块109接收分析所述距离信号后向所述显示屏220发送手臂分析结果;
步骤4,所述显示屏220显示所述手臂分析结果,并提醒训练者保持或纠正双臂姿势,比如双臂姿势正确时所述显示屏220显示“OK”,否则显示“NOK”。
本发明一些实施例中,参照图2,所述步骤S2中的所述第一训练姿势通过所述手部训练模块101辅助训练者保持双手姿势,具体包括以下步骤:
步骤1,所述手指放置件201确保双手手指放置在所述手指放置件201上的训练者保持双手小手臂上抬的姿势;
步骤2,所述第一薄膜压力传感器202监测所述手指放置件201上的手部信号并传输给所述控制模块109;
步骤3,所述控制模块109接收分析所述手部信号后向所述显示屏220发送手部分析结果;
步骤4,所述显示屏220显示所述手部分析结果,并提醒训练者保持或纠正双手姿势,比如可在双手姿势正确时所述显示屏220显示“OK”,否则显示“NOK”。
本发明一些更佳实施例中,参照图1和2,所述第一薄膜压力传感器202作为指令输入模块10时,在所述步骤S2中,在所述步骤S2中所述第一薄膜压力传感器202检测到所述手指放置件201上有指压后,所述第一薄膜压力传感器202向所述控制模块109发送训练开始指令;在所述步骤S3中所述第一薄膜压力传感器202检测到所述手指放置件201上的指压消失后,所述第一薄膜压力传感器202向所述控制模块109发送休息指令。控制训练开始和停止均通过训练者的手指控制实现,训练开始指令和休息指令的输入更为方便迅速有效,使训练者可独立完成训练,简单易用,训练者的依从性高,而且训练者可根据自身的身体状况自行决定训练开始和停止,安全性更高,不固定训练时长,身体状况不同的训练者可自行调整训练时长,实用性强,通用性高;也可以通过在肌肉拉伸训练仪上设置开始按钮和停止按钮而输入训练开始指令和休息指令。
本发明一些实施例中,参照图1和2,所述步骤S2中所述阀门控制模块110根据所述低氧空气供应指令控制所述低氧空气供应模块111向训练者佩戴的所述呼吸面罩(图中1未标示)中输送低氧空气,具体是,所述阀门控制模块110根据所述低氧空气供应指令控制打开所述第一电磁阀210,使所述低氧空气供应设备212中的低氧空气通过所述低氧空气输送管路213输送到训练者佩戴的所述呼吸面罩206中,以使训练者进入低氧呼吸状态。此时,训练者保持双脚、双臂和双手姿势,且双脚掌内侧分别有节奏的发力按压所述左足部踩踏件217和所述右足部踩踏件214,双手手指有节奏的发力按压所述手指放置件201,进行结合肌肉静态拉伸的低氧训练。
本发明一些实施例中,参照图2,所述步骤S2中训练者进行结合肌肉静态拉伸的低氧训练时,所述显示屏220实时显示所述第一薄膜压力传感器202、所述第二薄膜压力传感器216、所述第三薄膜压力传感器215、所述第一距离传感器221和所述第二距离传感器204的监测数据,并提醒训练者保持或纠正身体训练姿势。
本发明一些实施例中,参照图2,所述步骤S3中的所述第二训练姿势通过所述左足部踩踏件217和所述右足部踩踏件214辅助训练者保持双脚的大脚趾对顶且互呈夹角站立的姿势。具体的,所述第二训练姿势为双脚的大脚趾对顶且互呈夹角站立,双脚掌内侧有节奏的发力按压所述左足部踩踏件217和所述右足部踩踏件214,即在所述休息环节中训练者仅保持双脚姿势不变,全身其他部位放松。
本发明一些实施例中,参照图1和2,所述步骤S3中所述阀门控制模块110根据所述正常含量氧空气供应指令控制所述正常含氧量空气供应模块114向训练者佩戴的所述呼吸面罩(图中1未标示)中输送正常含氧量空气,具体是,所述阀门控制模块110根据所述正常含量氧空气供应指令控制关闭所述第一电磁阀210,并打开所述第二电磁阀208,使所述正常含氧量空气供应设备211中的正常含氧量空气通过所述正常含氧量空气输送管路209输送到训练者佩戴的所述呼吸面罩206中,以使训练者呼吸正常氧浓度的空气。此时,训练者仅保持双脚姿势不变,全身其他部位放松进入休息环节。
本发明一些实施例中,参照图2,所述步骤S3中训练者进入休息环节时,所述显示屏220实时显示所述所述第二薄膜压力传感器216和所述第三薄膜压力传感器215的监测数据,并提醒训练者保持或纠正身体训练姿势。
本发明一些实施例中,可进行一轮或循环进行多轮所述休息环节和所述结合肌肉静态拉伸的低氧训练,完成结合肌肉静态拉伸的间歇性低氧训练,所述结合肌肉静态拉伸的间歇性低氧训练的总训练时长为0.5-1h。总训练时长根据训练者的个体差异确定,最长不超过1小时,确保了训练者的安全性。
在一个更佳的实施例中,所述休息环节的时长为所述结合肌肉静态拉伸的低氧训练的时长的50-100%。休息环节的时长根据结合肌肉静态拉伸的低氧训练的时长确定,且等于或小于结合肌肉静态拉伸的低氧训练的时长,使得能达到最好的训练效果。
在一个更佳的实施例中,所述步骤S1之前还需进行训练前的闭气测试,所述闭气测试的步骤为:不戴所述呼吸面罩206正常吸气呼气3次,在第三次呼气到底时,闭紧嘴并手捏住鼻子,开始计时,直到憋不住开始吸气时停止计时,以得到闭气时长。
表一结合肌肉静态拉伸的低氧训练的时长与闭气时长的关系
闭气时长 结合肌肉静态拉伸的低氧训练的时长
<10秒 最多2分钟
10-20秒 最多3分钟
20-30秒 最多4分钟
>30秒 5分钟
具体的,所述结合肌肉静态拉伸的低氧训练的时长根据所述闭气测试得出的闭气时长确定,可参照表一结合肌肉静态拉伸的低氧训练的时长与闭气时长的关系表进行。如表一所示,测得的闭气时长分别为:小于10秒、10-20秒、20-30秒、大于30秒时,所述结合肌肉静态拉伸的低氧训练的时长分别建议为最多2分钟、最多3分钟、最多4分钟、5分钟。身体状况不同的训练者,适应低氧训练的时长不同,进行闭气测试以得出单轮结合肌肉静态拉伸的低氧训练的时长,确保了训练者训练的安全性,而且所述闭气时长不用再额外借助其他仪器测得,简单快速,通用性高。
在一个更佳的实施例中,参考图1和2,通过所述指压式血氧仪218实时监控训练者的血氧浓度并将所述血氧浓度的检测信号传输给所述控制模块109,所述控制模块109根据所述血氧浓度的检测信号判断出训练者的血氧浓度下降到85%以下后,向所述阀门控制模块110发送正常含量氧空气供应指令,所述阀门控制模块110根据所述正常含量氧空气供应指令强制控制关闭所述第一电磁阀210,并打开所述第二电磁阀208,使所述正常含氧量空气供应设备211中的正常含氧量空气通过所述正常含氧量空气输送管路209输送到训练者佩戴的所述呼吸面罩206中,以使训练者进入休息环节呼吸正常氧浓度的空气。实时监控训练者的血氧浓度为训练者的安全提供了保障,能有效防止出现训练意外事故的发生。
本发明一些实施例中,身体姿势的控制可以通过摄像头或可穿戴设备来实现。
综上所述,本发明所有实施例所述的间歇性低氧训练装置通过设置肌肉拉伸训练仪和低氧训练系统,使训练者能保持肌肉静态拉伸的同时进行间歇性低氧训练,而低氧训练和肌肉拉伸训练都是通过激活身体内在抗氧化应激,减少氧化应激以提升生理机能,其作用相辅相成能更有效的刺激身体机能,提升生理机能,以及达成以下效果:1)有效减少氧化应激,提升内源性抗氧化物质水平,使得可在最短的时间内消除症状,经过一定时间的持续训练有利于辅助治愈过敏性呼吸疾病比如过敏性鼻炎;2)有效降低压力荷尔蒙比如皮质醇,增加合成代谢荷尔蒙比如睾酮、生长因子等,自然调节体内荷尔蒙平衡,提升内源性睾酮水平,防止勃起障碍,增强生殖能力,缓解精神压力,抵抗焦虑和抑郁等;3)快速提升身体的微循环能力,把氧气和营养物质有效的输送到毛细组织,持续的训练可以让身体形成条件反射,有效防止心律失常的发生,有效增强心血管功能,预防心脏性猝死。本发明所述的间歇性低氧训练装置使训练者保持肌肉静态拉伸姿势进行间歇性低氧训练,因为只是在低氧环境中通过肌肉拉伸训练仪进行简单的肌肉静态拉伸和收缩训练,而非通过动态运动实现锻炼,相对训练强度较低,能适用于普通训练者使用,打破了在低氧环境下同时锻炼只适用于运动员或特殊职业人群的局限性,同时肌肉拉伸训练仪的设置保证了训练者的全身肌肉(尤其是手部、手臂、腿部、足部等)在训练时能时刻保持静态拉伸状态,确保身体训练姿势的正确性,从而达到最好的训练效果;间歇性低氧训练装置整体结构组成简单,设计巧妙,效果显著,安全,无副作用,成本低,实用性强,适合大范围推广。
本发明以上所有实施例所述的间歇性低氧训练装置及其控制方法,可根据需要进行常规的间歇性低氧训练(包括间歇性高低氧训练),以提高生理机能,以及治疗支气管哮喘和慢性阻塞性肺病COPD(常规的间歇性低氧训练对支气管哮喘和慢性阻塞性肺病COPD有疗效是本领域的公知常识,在此不做赘述)。
虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式,但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是,能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是,应理解,这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且,在此说明的本发明可有其它的实施方式,并且可通过多种方式实施或实现。

Claims (9)

1.一种间歇性低氧训练装置,其特征在于,包括肌肉拉伸训练仪、低氧训练系统和控制模块;
所述低氧训练系统用于提供进行间歇性低氧训练所需的低氧空气和正常含氧量空气,所述低氧训练系统包括低氧空气供应模块、正常含氧量空气供应模块、阀门控制模块和呼吸面罩,所述低氧空气供应模块和所述正常含氧量空气供应模块均与所述呼吸面罩连接,所述阀门控制模块用于控制所述呼吸面罩与所述低氧空气供应模块连通,或控制所述呼吸面罩与所述正常含氧量空气供应模块连通;
所述肌肉拉伸训练仪用于使训练者保持训练姿势进行间歇性低氧训练,所述肌肉拉伸训练仪包括手部训练模块、手臂训练模块和足部训练模块,所述手部训练模块、所述手臂训练模块和所述足部训练模块用于辅助训练者保持第一训练姿势或第二训练姿势,所述肌肉拉伸训练仪上设有指令输入模块;
所述控制模块分别与所述指令输入模块和所述阀门控制模块连接;
所述肌肉拉伸训练仪还包括竖向支架,所述竖向支架为可伸缩型结构,所述竖向支架的顶端设置所述手部训练模块,所述竖向支架的底端设置所述足部训练模块,所述竖向支架的躯干设置所述手臂训练模块,且所述手臂训练模块设置的位置靠近所述手部训练模块设置的位置;
所述手部训练模块包括手指放置件,所述手指放置件中设有手部信息采集单元,所述手部信息采集单元与所述控制模块电性连接;
所述足部训练模块包括左足部踩踏件和右足部踩踏件,所述左足部踩踏件的一端和所述右足部踩踏件的一端相抵接且固定设置在所述竖向支架的底端,所述左足部踩踏件的另一端和所述右足部踩踏件的另一端为活动连接且呈夹角设置,所述左足部踩踏件和所述右足部踩踏件内均设有足部信息采集单元,所述足部信息采集单元与所述控制模块电性连接;
所述手臂训练模块包括左手臂横向杆和右手臂横向杆,所述左手臂横向杆和所述右手臂横向杆分别垂直设置在所述竖向支架的躯干的两侧,所述左手臂横向杆和所述右手臂横向杆均为可伸缩型结构,所述左手臂横向杆和所述右手臂横向杆远离所述竖向支架的一端均设有手臂信息采集单元,所述手臂信息采集单元与所述控制模块电性连接;
所述手部训练模块、所述手臂训练模块和所述足部训练模块配合以使所述第一训练姿势保持为:身体直立,双脚的大脚趾对顶且互呈夹角站立,双脚掌内侧有节奏的发力按压所述足部训练模块,抬起双臂且保持上手臂与肩平齐,双手上抬手指置于所述手部训练模块内,且双手手指有节奏的发力按压所述手部训练模块;以及使所述第二训练姿势保持为:双脚的大脚趾对顶且互呈夹角站立,双脚掌内侧有节奏的发力按压所述足部训练模块。
2.根据权利要求1所述的间歇性低氧训练装置,其特征在于,所述间歇性低氧训练装置还包括显示模块和电源模块;
所述显示模块与所述控制模块电性连接,所述显示模块实时显示所述手部信息采集单元、所述手臂信息采集单元和所述足部信息采集单元的监测数据;
所述电源模块与所述控制模块电性连接以向所述间歇性低氧训练装置提供电能。
3.根据权利要求1所述的间歇性低氧训练装置,其特征在于,所述低氧空气供应模块包括低氧空气供应设备、低氧空气输送管路和第一电磁阀,所述低氧空气供应设备通过所述低氧空气输送管路与所述呼吸面罩连通,所述低氧空气输送管路上设置所述第一电磁阀;
所述正常含氧量空气供应模块包括正常含氧量空气供应设备、正常含氧量空气输送管路和第二电磁阀,所述正常含氧量空气供应设备通过所述正常含氧量空气输送管路与所述呼吸面罩连通,所述正常含氧量空气输送管路上设置所述第二电磁阀;
所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均与所述阀门控制模块电性连接。
4.根据权利要求1所述的间歇性低氧训练装置,其特征在于,所述间歇性低氧训练装置还包括血氧浓度采集模块,所述血氧浓度采集模块与所述控制模块电性连接。
5.一种如权利要求1至4中任一项所述的间歇性低氧训练装置的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,调节所述肌肉拉伸训练仪;
步骤二,通过所述手部训练模块、所述手臂训练模块和所述足部训练模块辅助训练者保持所述第一训练姿势后,所述指令输入模块输入训练开始指令并发送给所述控制模块,所述控制模块接收到所述训练开始指令后向所述阀门控制模块发送低氧空气供应指令,所述阀门控制模块根据所述低氧空气供应指令控制所述低氧空气供应模块向训练者佩戴的所述呼吸面罩中输送低氧空气,以使训练者进行结合肌肉静态拉伸的低氧训练;
步骤三,通过所述手部训练模块、所述手臂训练模块和所述足部训练模块辅助训练者保持所述第二训练姿势后,所述指令输入模块输入休息指令并发送给所述控制模块,所述控制模块接收到所述休息指令后向所述阀门控制模块发送正常含量氧空气供应指令,所述阀门控制模块根据所述正常含量氧空气供应指令控制所述正常含氧量空气供应模块向训练者佩戴的所述呼吸面罩中输送正常含氧量空气,以使训练者进入休息环节。
6.根据权利要求5所述的间歇性低氧训练装置的控制方法,其特征在于,所述步骤一中,调节所述肌肉拉伸训练仪的步骤包括:
根据训练者的身高调节所述竖向支架的高度,使所述手臂训练模块与训练者的双肩平齐;
根据训练者的上臂长度调节所述手臂训练模块的长度,使所述左手臂横向杆和所述右手臂横向杆中设置所述手臂信息采集单元的位置分别与训练者的左右肘部位置对齐;
根据训练者需要的训练强度调节所述左足部踩踏件和所述右足部踩踏件之间的夹角。
7.根据权利要求5所述的间歇性低氧训练装置的控制方法,其特征在于,所述休息环节的时长为所述结合肌肉静态拉伸的低氧训练的时长的50-100%。
8.根据权利要求7所述的间歇性低氧训练装置的控制方法,其特征在于,所述步骤一之前还包括闭气测试,所述结合肌肉静态拉伸的低氧训练的时长根据所述闭气测试得出的闭气时长确定。
9.根据权利要求5所述的间歇性低氧训练装置的控制方法,其特征在于,通过血氧浓度采集模块实时监控训练者的血氧浓度并将所述血氧浓度的检测信号传输给所述控制模块,所述控制模块根据所述血氧浓度的检测信号判断出训练者的血氧浓度下降到85%以下后,向所述阀门控制模块发送正常含量氧空气供应指令,所述阀门控制模块根据所述正常含量氧空气供应指令控制所述正常含氧量空气供应模块向训练者佩戴的所述呼吸面罩中输送正常含氧量空气,以使训练者进入休息环节。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2042247U (zh) * 1988-07-01 1989-08-02 杨官福 登杆机
US6165105A (en) * 1996-09-27 2000-12-26 Boutellier; Urs Apparatus and method for training of the respiratory muscles
CN101816831A (zh) * 2010-04-20 2010-09-01 陆怡然 基于健身器材的游戏角色属性养成系统和方法
AU2015302015B2 (en) * 2014-08-11 2021-02-25 Stratosphere Atc Llc Exercise apparatus simulating mild to high altitude environments
CN204723729U (zh) * 2015-06-18 2015-10-28 中国人民解放军空军航空医学研究所 低氧训练操作系统
CN108970017B (zh) * 2018-09-27 2023-07-18 南通市第二人民医院 一种康复科护理用手指康复锻炼器及其操作方法

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