CN114948518A - 一种光子微高压氧舱 - Google Patents

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Abstract

本发明属于新材料技术领域,特别涉及可穿戴溶氧设备,具体涉及一种光子微高压氧舱。包括晶片、光波发生器、声波发生器;所述晶片选用多晶半导体材料制作;所述光波发生器设置在所述晶片的远端;所述声波发生器设置在所述光波发生器的远端。本发明提供了一种光子微高压氧舱,用于在高压低温环境中缓解缺氧带来的不良影响;可以改善体内水分子团大小,改变细胞膜的通透性,改变细胞膜内外的电位差,改善红细胞压积,使红细胞均匀分布在血浆中,提高携氧能力。另外,远红外的一介效应,可以加速体内基本粒子的振荡,提高人体体温,加速新陈代谢,提高生物活性,加强人体免疫能力,清除体内自由基等。

Description

一种光子微高压氧舱
技术领域
本发明属于新材料技术领域,特别涉及可穿戴溶氧设备,具体涉及一种光子微高压氧舱。
背景技术
青藏高原占四分之一的国土面积,是中国最大、世界海拔最高的高原,被称为“世界屋脊”、“第三极”。高原腹地年平均温度在0℃以下,大片地区最暖月平均温度也不足10℃。青藏高原一般海拔在3000-5000米之间,平均海拔4000米以上。总体而言,青藏高原的自然环境有低压缺氧,昼夜温差大,强紫外线,干燥等特点。这一独特的自然环境对于生活在高原上的生命不可避免得产生影响。常年生活在高原上的居民应该都有这样的感受,十月份前后环境的变化极大,给人体带来的影响也最为强烈。十月份后,绿色植被开始落叶,昼夜温差加大,人体缺氧感觉明显。然而,据气象局统计,这个季节实际是空气中的氧含量并没有改变,主要改变的是温度,十月份之后,环境平均温度骤降。人体新陈代谢产生的热量有一半用于维持体温,剩下能量作为自由能支持其他生理与心理活动。新陈代谢主要借助有氧代谢实现,本来高原上低压缺氧的环境下,人体用于维持新陈代谢产生的能量就不足,而在环境温度下降的情况下,人体有氧代谢产生的热量更多的用于维持体温,这等于变相的加剧了人体缺氧。
人体主要有两条途径从食物中获取能量,一个途径是无氧代谢,主要是糖酵解方式,这种方式过去能量的效率比较低,一般一个单位的葡萄糖可能转为两个单位的能量。另一个途径是细胞线粒体内的有氧代谢,细胞内的线粒体就像一个“小火炉”,在氧气的作用下,可以通过“燃烧”的方式让食物转换为能量,这种途径产生效率比较高,是无氧代谢的16倍左右。人体的大部分生理心理活动需要有氧代谢提供能量,因此,氧气对于我们的重要性不言而喻,在正常情况下,食物经过无氧代谢或者有氧代谢产生2或32个单位的能量用于维持生命活动,而在缺氧的情况下,线粒体这一“小火炉”对食物的“燃烧”就是不充分的“燃烧”,根据缺氧的程度不同,缺氧代谢能产生2到32个单位之间的能量,同时不充分燃烧产生大量自由基等有害垃圾,危害人体健康,加速老化。在高原环境中,大量因素导致人体处于缺氧代谢状态,低压缺氧本身直接导致人体动脉内红细胞携带氧气的饱和度不高,红细胞能够输送给各组织使用的氧气不足,而低压也会导致人体内组织可直接使用的物理性溶氧浓度下降,进一步使人体处于缺氧状态,前面提到低温会再次加剧人体缺氧,干燥的环境容易使人体组织脱水,影响细胞活性,而强紫外线又会进一步使蛋白质活性失活,紫外线杀菌消毒就是基于此,尤其是,紫外线容易使红细胞血红蛋白聚集,直接影响了红细胞的携氧能力。由此可见,高原影响健康的因素是多元的,其中,有氧代谢是关键。
目前的高原防护方式中,还仅限于提供更多的制氧装置或氧气储存设备,但是制氧装置和氧气储存设备往往体积较大,不方便运输,且造价昂贵,成本较高;而高原地区往往地广人稀,遇到突发情况往往不能及时解决缺氧带来的一系列问题。
发明内容
针对上述问题,本发明提供了一种光子微高压氧舱,包括晶片、光波发生器、声波发生器;所述晶片选用多晶半导体材料制作;所述光波发生器设置在所述晶片的远端;所述声波发生器设置在所述光波发生器的远端。
优选的,所述多晶半导体材料为热压光子多晶半导体材料。
作为一种优选的技术方案,所述光波发生器的数量为至少两个,所述光波发生器释放的光波波长在5~10微米范围内。
作为一种优选的技术方案,所述声波发生器的数量为至少两个,所述声波发生器释放的声波波长在5~10微米范围内。
作为一种优选的技术方案,还包括壳体和盖板,所述壳体和盖板形成密闭空间,所述密闭空间用于容纳所述晶片、光波发生器、声波发生器。
作为一种优选的技术方案,所述盖板选用透明材料制作。
作为一种优选的技术方案,还包括控制系统,所述控制系统连接所述光波发生器、声波发生器;所述控制系统连接有开关、调节装置、显示装置。
作为一种优选的技术方案,所述壳体侧壁设置有开关,所述开关连接所述光波发生器和声波发生器。
作为一种优选的技术方案,所述壳体侧壁设置有调节装置,所述调节装置设置为旋钮、按键、触控屏幕中的一种或多种的组合。
作为一种优选的技术方案,所述壳体侧壁设置有显示装置,所述显示装置设置为液晶屏幕、LED显像管中的一种,所述壳体侧壁设置有充电插口,所述充电插口连接所述声波发生器和光波发生器。
作为一种优选的技术方案,还包括舱体,所述强效装置设置在所述舱体内部。
有益效果:
(1)本发明提供了一种光子微高压氧舱,用于在高压低温环境中缓解缺氧带来的不良影响;人体新陈代谢产生的热量有一半用于维持体温,剩下能量作为自由能支持其他生理与心理活动。新陈代谢主要借助有氧代谢实现,本来高原上低压缺氧的环境下,人体用于维持新陈代谢产生的能量就不足,而在环境温度下降的情况下,人体有氧代谢产生的热量更多的用于维持体温,这等于变相的加剧了人体缺氧。本发明提供的一种光子微高压氧舱通过热压光子多晶半导体材料,把特定光能与声波转换成可被人体蛋白质分子(bR)吸收的光谱,促进合成ATP及酰胺键间的量子能正常振动。可以改善体内水分子团大小,改变细胞膜的通透性,改变细胞膜内外的电位差,改善红细胞压积,使红细胞均匀分布在血浆中,提高携氧能力。另外,远红外的一介效应,可以加速体内基本粒子的振荡,提高人体体温,加速新陈代谢,提高生物活性,加强人体免疫能力,清除体内自由基等。
(2)本装置可以单独使用,通过特定波长的声波和光波缓解缺氧问题,也可以和其他供氧装置配合使用一方面增肌氧气供给,一方面提升人体对氧气的吸收能力,加强对缺氧问题的缓解效果。
(3)本装置在使用时无需调节升压降压,常规的高压氧仓需要1.4个大气压的压力才能发挥作用,在加压过程中会造成人体不适,而且降压时间长,会造成体温流失速度快,本装置只需1.02个大气压,生效时间快。
(4)本装置生效时间快,几分钟内即可以对缺氧造成的不适问题起到缓解作用;并且可以长时间发挥效用,常规的高压氧仓,压力降回正常值后就无效果了;本装置注重提升血液溶氧能力,效果持续时间较长。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构,其他结构可参考通常设计。为了清晰起见,在用于描述本公开的实施例的附图中,层或区域的厚度被放大或缩小,即这些附图并非按照实际的比例绘制。
图1是本发明提供的一种光子微高压氧舱分解结构示意图;
图2是立体结构示意图;
其中,1-晶片、2-光波发生器、3-声波发生器、4-壳体、5-盖板、6-开关、7-调节装置、8-显示装置、9-充电插口。
具体实施方式
结合以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可进一步地理解本发明的内容。
当描述本申请的实施方式时,使用“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指,在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而,在相同的情况下或其他情况下,其他实施方案也可能是优选的。除此之外,对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用,也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
在本文中,诸如第一、第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他辩题已在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的部件、装置或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种不见、装置或者设备所固有的要素。
当部件、元件或层被称为“位于”、“结合至”、“连接至”或“联接至”另一元件或层时,其可直接位于、结合至、连接至或联接至该另一部件、元件或层,或可存在中间元件或中间层。相反,当元件被称为“直接位于”、“直接结合至”、“直接连接至”或“直接联接至”另一元件或层时,可能不存在中间元件或中间层。其他用于描述元件之间的关系的词语应当以类似的方式来进行解释(例如,“在……之间”与“直接在……之间”、“邻近”与“直接邻近”等)。
根据图1和图2所示的一种光子微高压氧舱,包括晶片1、光波发生器2、声波发生器3;所述晶片1选用多晶半导体材料制作;所述光波发生器2设置在所述晶片1的远端;所述声波发生器3设置在所述光波发生器2的远端。
优选的,所述多晶半导体材料为热压光子多晶半导体材料;更优选的,所述热压光子多晶半导体材料由公告号为CN110721414B中公开的制备方法制得。
在一些优选的实施方式中,所述光波发生器2的数量为至少两个,所述光波发生器2释放的光波波长在5~10微米范围内;优选为5~7微米,最优选为6微米。
在一些优选的实施方式中,所述声波发生器3的数量为至少两个,所述声波发生器3释放的声波波长在5~10微米范围内;优选为5~7微米,最优选为6微米。
在一些优选的实施方式中,还包括壳体4和盖板5,所述壳体4和盖板5形成密闭空间,所述密闭空间用于容纳所述晶片1、光波发生器2、声波发生器3。
在一些优选的实施方式中,所述盖板5选用透明材料制作。
在一些优选的实施方式中,还包括控制系统,所述控制系统连接所述光波发生器2、声波发生器3;所述控制系统连接有开关6、调节装置7、显示装置8。
在一些优选的实施方式中,所述壳体4侧壁设置有开关6,所述开关6连接所述光波发生器2和声波发生器3。
在一些优选的实施方式中,所述壳体4侧壁设置有调节装置7,所述调节装置7设置为旋钮、按键、触控屏幕中的一种或多种的组合。
在一些优选的实施方式中,所述壳体4侧壁设置有显示装置8,所述显示装置8设置为液晶屏幕、LED显像管中的一种,所述壳体4侧壁设置有充电插口9,所述充电插口9连接所述声波发生器3和光波发生器2。
在一些优选的实施方式中,所述强效装置设置在所述舱体内部。
所述舱体的形状大小不受限制,由于强效装置带来的增强人体吸收能力的效果,所述舱体提供的压力只需1.02个大气压,常规的高压氧仓需要1.4个大气压的压力才能发挥作用,在加压过程中会造成人体不适,而且降压时间长,会造成体温流失速度快,本装置中舱体无需高压力,进入仓体内无需过长的适应时间和调整时间,生效时间快;且降低对于压力的需求同时可以降低舱体的强度标准和密封性能要求,降低舱体的生产使用成本,使氧舱可以普及到小型卫生所或治疗中心,增强供氧治疗的及时性,尽可能地保证更多人的健康。
在高原上,为了维持健康,除了保暖,及时补充水分,及时吸氧等措施在,如何保持红细胞的携氧能力是关键,远红外线与紫外线不同,这两种光线正好处于可见光的两端,与紫外线导致蛋白失聚集活不同,远红外可以改善体内水分子团大小,改变细胞膜的通透性,改变细胞膜内外的电位差,改善红细胞压积,使红细胞均匀分布在血浆中,提高携氧能力。另外,远红外的一介效应,可以加速体内基本粒子的振荡,提高人体体温,加速新陈代谢,提高生物活性,加强人体免疫能力,清除体内自由基等。
随着现代科技的进步,我们对于高原环境对于人体健康产生影响的实质越来越清晰,在此基础上,通过现代化的科技保障高原居民的远红外吸收率是干预改善高原环境给人体带来负面影响的重要途径。
高原低压低氧环境给生活在这里的人们带来了诸多挑战,而改善氧代谢是缓解高原环境带来的影响的关键。我们在西藏大学的西藏大学-华南师范大学高原脑科学研究中心,采用智本能生命科技有限公司生产的远红外线设备在高原地区进行了科学实验。我们使用鱼跃指夹式脉搏血氧仪(型号为YX303)采集血氧饱和度,德国EKF血红蛋白分析仪采集(型号:Hemo Control)采集血红蛋白浓度,BioNomadix无线遥测生理记录仪采集(BIOPACSystems Inc.,Goleta,CA,USA)检测体温和呼吸频率,其中体温使用BN-SKT模块,体温探头紧贴于左手腕内测,呼吸频率使用BN-RSP模块,将呼吸绑带于模块连接好后,绑于胸腔近膈肌高度处(剑突底部),微紧,保证波形不出现超量程的状况。数据通过AcqKnowledge 4.2(BIOPAC Systems Inc.,Goleta,CA,USA)软件收集。美国BIOPAC公司BioNomadix无线遥测生理记录仪的BN-ECG模块采集心率数据,采样频率为1000Hz。采用胸导联的方式:通过酒精清理皮肤表面后,将正极贴于胸腔左下第五肋与第四肋间;负极贴于锁骨下方剑突处;地线贴于远离心脏处,选择右腹部。数据通过AcqKnowledge 4.2软件收集,采用Kubio HRVStandard分析软件进行频域分析。采用BioNomadix无线遥测生理记录仪,通过BN-NICO模块采集生物阻抗数据(Impedance Cardiography,ICG)来衡量心脏泵血能力,采样频率为1000Hz。该模块包含四对专用阻抗电极,在皮肤清理好后,四对电极分别置于颈部和胸部两侧,电极间间隔为5cm。数据通过AcqKnowledge 4.2软件收集。
Figure BDA0003146217320000071
研究以在校大学生为被试,干预能够提高高原移居者体温和血氧饱和度,这一现象同时伴随着心率和左心室做功的降低以及心输出量的下降。我们关注了超低频功率(VLF)、低频功率(LF)、高频功率(HF)和低频功率与高频功率的比值(LF/HF)。前人研究已经证实VLF(0.003-0.04Hz)可能与体温调节、肾素血管紧张素系统相关。LF(L0.04~0.15Hz)通常被认为由交感神经和副交感神经共同介导,当急性暴露与低氧环境下,LF显著下降,适应低氧环境后逐渐上升;HF(0.15~0.4Hz)是副交感系统中迷走神经活性的主要指标,反映呼吸变异。LF/HF代表自主神经功能的平衡性,即交感神经和迷走神经张力的平衡状态,随着低氧环境的适应,交感和副交感神经系统重新返回平衡状态。心率变异性频域指标分析表明高压氧干预降低了高原环境下人体的心脏负荷,改善高原环境下机体的氧化应激和炎症反应。
最后应当说明的是,以上内容仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换,均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种光子微高压氧舱,其特征在于,包括强效装置,所述强效装置包括包括晶片(1)、光波发生器(2)、声波发生器(3);所述晶片(1)选用多晶半导体材料制作;所述光波发生器(2)设置在所述晶片(1)的远端;所述声波发生器(3)设置在所述光波发生器(2)的远端。
2.根据权利要求1所述的光子微高压氧舱,其特征在于,所述光波发生器(2)的数量为至少两个,所述光波发生器(2)释放的光波波长在5~10微米范围内。
3.根据权利要求1或2所述的光子微高压氧舱,其特征在于,所述声波发生器(3)的数量为至少两个,所述声波发生器(3)释放的声波波长在5~10微米范围内。
4.根据权利要求1所述的光子微高压氧舱,其特征在于,还包括壳体(4)和盖板(5),所述壳体(4)和盖板(5)形成密闭空间,所述密闭空间用于容纳所述晶片(1)、光波发生器(2)、声波发生器(3)。
5.根据权利要求4所述的光子微高压氧舱,其特征在于,所述盖板(5)选用透明材料制作。
6.根据权利要求1所述的光子微高压氧舱,其特征在于,还包括控制系统,所述控制系统连接所述光波发生器(2)、声波发生器(3);所述控制系统连接有开关(6)、调节装置(7)、显示装置(8)。
7.根据权利要求1或6所述的光子微高压氧舱,其特征在于,所述壳体(4)侧壁设置有开关(6),所述开关(6)连接所述光波发生器(2)和声波发生器(3)。
8.根据权利要求1或6所述的光子微高压氧舱,其特征在于,所述壳体(4)侧壁设置有调节装置(7),所述调节装置(7)设置为旋钮、按键、触控屏幕中的一种或多种的组合。
9.根据权利要求1或6所述的光子微高压氧舱,其特征在于,所述壳体(4)侧壁设置有显示装置(8),所述显示装置(8)设置为液晶屏幕、LED显像管中的一种,所述壳体(4)侧壁设置有充电插口(9),所述充电插口(9)连接所述声波发生器(3)和光波发生器(2)。
10.根据权利要求1或6所述的光子微高压氧舱,其特征在于,还包括舱体,所述强效装置设置在所述舱体内部。
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