CN201101865Y

CN201101865Y - 一种用于运动员低氧训练、富氧恢复的体育训练系统

Info

Publication number: CN201101865Y
Application number: CNU2007201493923U
Authority: CN
Inventors: 刘进才; 房诗宏; 戴素娟
Original assignee: BEIJING UNISPLENDOUR BIOTECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Beijing Jincheng and Biotechnology Co. Ltd.
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2017-05-31

Abstract

本实用新型涉及一种用于运动员低氧训练、富氧恢复的体育训练系统，属于体育训练设备技术领域。该系统包括空气过滤器、风机、膜分离装置、流量计、真空泵、气水分离器、富氧室和低氧室；所述的空气过滤器、风机、膜分离装置、真空泵、气水分离器和富氧室依次通过管道相连；所述的低氧室分别通过管道与流量计相连及通过带有低氧回流阀的管道与空气过滤器相连，流量计另一端与膜分离装置相连；所述的富氧室的另一端通过带有富氧回流阀的管道与空气过滤器相连，空气过滤器的进口端连接有阀门。利用本系统中的富氧恢复室，有利于缩短运动员的恢复时间，提高恢复效率，减少伤病的发生，提高训练质量和水平。

Description

一种用于运动员低氧训练、富氧恢复的体育训练系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于运动员低氧训练、富氧恢复的体育训练系统，属于体育训练设备技术领域。

背景技术

半个世纪以来，世界各国的体育科研工作者对高原训练进行了大量的探索研究。体育科学研究表明，高原缺氧环境对提高运动员生理机能和运动能力有着积极的作用。自20世纪90年代以来，高原训练方法受到世界各国前所未有的重视。美国、俄罗斯、德国、日本、西班牙等国先后建成高原训练基地，有的已达到较大的训练规模和较高的研究水平。许多国家的运动队伍在参加世界重大比赛前都有计划地到高原训练基地进行强化训练，使运动员的运动能力进一步得到提高。

高原训练可改善径赛运动员的有氧能力。此外，对最大速度、爆发力和力量指标均有提高，300米跑后血乳酸浓度要高于平原时的浓度，肌肉中三磷酸腺苷和磷酸肌酸的浓度，在高原时也高一些。

但是运动员到高原训练，存在许多不足，主要是往返高原的转移，费用高和浪费时间，其次是高原反应，高度单一等，所以从上世纪80年代初，出现了模拟高原训练，所需的设施可分为两大类：

1、压力舱式：在一封闭的空间内，用抽气泵来调节居室内的气压及氧分压，使之达到相当于所要求的不同海拔高度(可调节高度从海拔1000～4000米)，一般称这种小室为压力舱。

压力舱的面积从几十平方米至数百平方米不等，面积小者只能进行运动(跑台或功率自行车)，面积大者还可在舱内作为期数周的居住及运动。目前，国际上最大的供训练用的压力舱在德国柏林附近的金宝(Kinbau)基地，舱面积为18×18米，达324平方米(装备有4部跑台、20部功率自行车)，还有一个100平方米的水池供皮划艇选手训练。日本在上世纪80年代利用地下的废弃坑道改装成几十平方米的压力舱供训练用。

2、面罩式：通过低氧仪调节吸入气的成分，即增加氮气的比例，使受试者吸入低于正常氧分压的低氧混合气体。正常大气中氧含量为20.94％，通过低氧仪，可将氧容积的百分比，调整在20～10％的区域内，作任意选择(19％时，约800米海拔高度；17％时，约1700米海拔高度；16％时，约2200米海拔高度；13％时，接近于4000米高度)。此方法实质上为间歇性低氧训练，上世纪80年代以来，为俄、英、美等国逐渐发展起来的一种新的训练方法，其理论是由高原训练派生的。

低氧训练是在高原训练的研究和应用基础上发展起来的。它利用人工低氧环境进行训练，以提高运动员体能。低氧训练既可以通过低氧暴露提高机体氧运输和利用能力，又可以通过低氧运动提高心肺功能。它避免了高原训练时由于缺氧造成的训练强度和训练量的下降、疲劳恢复减慢等弊端，并且在低氧环境下可以获得有益的生理适应(诸如血红蛋白提高)，还可以增大训练强度和训练量。因此，低氧训练不仅能达到高原训练的效果，而且避免了高原训练的不足。

模拟高原地区缺氧与真正的高原训练相比对运动员来说，其特点为：机体在较短时间内接受反复短暂的低氧刺激，低氧刺激方式为间歇性，使机体在短时间内产生强烈的应激反应，以调动体内的机能潜力，有利于呼吸循环系统机能的增强；低氧浓度可以人为调节，以满足不同个体低氧能力适应能力的需要。在低氧刺激过程中，可随机体适应情况逐渐加强低氧刺激程度，避免了持续恒定低氧引起的不足，并防止机体组织受损伤，富氧间歇创造了再生和生物合成的适宜条件；低氧刺激与运动负荷同步进行，有利于训练计划的实施和训练质量的保证。运动员在低氧环境中运动，不仅可以保证运动强度，并且不影响训练结构的整体安排，使机能潜力得到最大程度的发挥，并利用富氧小环境有利于训练后体能的迅速恢复；节省了运动员的宝贵时间，并避免了许多副作用，如高原反应等。

实验结果表明：低氧训练可有效提高呼吸系统功能，提高气体代谢效率，促进运动能力提高，是一种科学有效的训练方法。近几年该方法在登山队、飞行员和宇航员的耐缺氧能力训练中得到应用。而我国在该领域的研究工作刚刚起步。

对竞技运动员来说，身体的恢复是相当重要的。富氧环境有利于疲劳的恢复，将室内环境空气的氧浓度由正常的21％，提高至23～28％，处于环境中的人体内血氧含量可提高5倍以上，起到保健治疗、迅速恢复疲劳的作用。

运动员一般上高原进行缺氧训练，不仅需要时间来适应高原环境，浪费了宝贵的训练时间，而且在缺氧状态下会产生睡眠质量差、易疲劳、难恢复等问题，不利于训练质量的保证。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种用于运动员低氧训练、富氧恢复的体育训练系统，利用膜分离装置制取富氧/低氧空气，产生的低氧空气进入训练场馆可模拟高原地区的缺氧条件，根据运动员及运动项目的特点，用本系统可任意模拟所需海拔高度的氧浓度，供运动员训练使用；同时，产生的富氧空气可用于制造富氧恢复室，供运动员迅速恢复疲劳。

本实用新型提出的用于运动员低氧训练、富氧恢复的体育训练系统，包括空气过滤器、风机、膜分离装置、流量计、真空泵、气水分离器、富氧室和低氧室。空气过滤器、风机、膜分离装置、真空泵、气水分离器和富氧室通过管道依次相连。低氧室分别通过管道与流量计相连及通过带有低氧回流阀的管道与空气过滤器相连，流量计另一端与膜分离装置相连。富氧室的另一端通过带有富氧回流阀的管道与空气过滤器相连，空气过滤器的进口端连接有阀门。

利用本实用新型提出的用于运动员低氧训练、富氧恢复的体育训练系统，即可在平原地区的训练基地建设可调节空气氧浓度(实现不同海拔氧浓度的模拟环境)的低氧训练场馆，即避免了运动员定期去高原地区的旅途疲劳和气候不适，又节省了大量的物力财力，更重要的是节省了运动员的宝贵时间，而且随时随地可以训练。体育训练系统中富氧恢复室，有利于缩短运动员的恢复时间，提高恢复效率，减少伤病的发生，提高训练质量和水平，有利于运动成绩的提高。

附图说明

图1为本实用新型提出的训练系统的结构框图。

图2为本训练系统中所用的气水分离器的结构示意图。

图1和图2中，1是阀门，2是空气过滤器，3是风机，4是膜分离装置，5是流量计，6是真空泵，7是低氧室，8是气水分离器，9是富氧室，10是富氧回流阀，11是低氧回流阀，12是排气阀，13是进气阀，14是排水阀。

具体实施方式

本实用新型提出的用于运动员低氧训练、富氧恢复的体育训练系统，其结构框图如图1所示，包括空气过滤器2、风机3、膜分离装置4、流量计5、真空泵6、气水分离器8、富氧室9和低氧室7。空气过滤器2、风机3、膜分离装置4、真空泵6、气水分离器8和富氧室9通过管道依次相连。低氧室7分别通过管道与流量计5相连及通过带有低氧回流阀11的管道与空气过滤器2相连，流量计5另一端与膜分离装置4相连；且富氧室9的另一端通过带有富氧回流阀10的管道与空气过滤器2相连，空气过滤器2的进口端连接有阀门1。

上述体育训练系统中的气水分离器8，其结构如图2所示，为一罐状容器，容器的顶部设有出气阀12，容器的下部设有进气阀13，容器的底部设有排水阀14。

本训练系统的工作过程是：

新鲜空气经阀门1调节流量进入系统管道，经空气过滤器2过滤后进入风机3，风机3将空气送入膜分离装置4，在膜分离装置4中进行空气分离，低氧空气经流量计5计量后排入低氧室7，富氧空气经真空泵6、从气水分离器8的进气阀13进入气水分离器中。低氧室7和富氧室9中的氧气浓度可以用氧浓度测试器进行监测。气水分离后的水经排水阀14排放，气水分离后的空气经排气阀12进入富氧室9。低氧室7和富氧室9的空气经管道回流至空气过滤器2，并通过富氧回流阀10、低氧回流阀11调节其回流量。

以下介绍本实用新型提出的体育训练系统的一个实施例：

系统中的低氧训练室7为300立方米的普通房间(层高3米)，内部有训练器材等；富氧恢复室9为300立方米的普通房间(层高3米)，内部有按摩床等设施；阀门1、10、11、12、13为蝶阀(Dg90)；阀门14为球阀；管道为PVC管道(Dg90)；膜分离装置4的型号为UNIS120，由北京紫光生物科技有限公司生产；空气过滤器2的型号为400×500，由北京紫光生物科技有限公司生产；气水分离器8为一个￠600×1200的容器，由北京紫光生物科技有限公司生产，风机3选用DWT-3.2A离心风机；流量计5选用LZB-80型玻璃转子流量计；真空泵6选用2BEA202型水环式真空泵；用于监测低氧室7和富氧室9的氧气浓度的氧气检测器选用MB80氧浓度测试器。低氧室7的氧浓度在13～21％的范围内可调；富氧室的氧浓度在22～28％的范围内可调。

上述体育训练系统中使用的膜分离装置，使用了膜分离技术，其原理是：空气中的主要成分是氧和氮，它们分别以分子状态存在。膜分离法制取富氧、低氧气体是利用空气中各组分透过膜(高分子复合膜)时的渗透速率不同，在压力差驱动下，使氧气优先通过膜而得到富氧空气(氧含量22～45％可调)，导入富氧室，使运动员在富氧条件下恢复；未透过膜的空气即为低氧空气(可模拟不同海拔的高原氧环境，氧含量10～20％可调)导入低氧室(运动员训练馆)，使运动员在低氧条件下进行训练，以提高训练水平。膜法分离空气具有设备简单、操作方便和安全、寿命长(10年以上)、起动快、投资少、运行费用低等特点。

Claims

1. 一种用于运动员低氧训练、富氧恢复的体育训练系统，其特征在于，该系统包括空气过滤器、风机、膜分离装置、流量计、真空泵、气水分离器、富氧室和低氧室；所述的空气过滤器、风机、膜分离装置、真空泵、气水分离器和富氧室依次通过管道相连；所述的低氧室分别通过管道与流量计相连及通过带有低氧回流阀的管道与空气过滤器相连，流量计另一端与膜分离装置相连；所述的富氧室的另一端通过带有富氧回流阀的管道与空气过滤器相连，空气过滤器的进口端连接有阀门。