CN211383683U - 可促进细胞感知和适应氧气变化机制的训练设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及可促进细胞感知和适应氧气变化机制的训练设备及系统，该训练设备包括：空气采集设备、低氧产生设备、气压控制组件；呼吸训练设备，用于将空气采集设备与低氧产生设备产生的各种气体进行混合，供人体进行适应氧气变化机制的训练；低氧产生设备与空气采集设备连接，气压控制组件分别与低氧产生设备及空气采集设备连接；呼吸训练设备分别与空气采集设备及气压控制组件连接。通过创造低氧环境可促进细胞感知和适应氧气变化机制，使得缺氧诱导因子(HIF‑1)的含量增加，进而刺激人体产生更多的红细胞补充氧气，并且结合氧气，有效改善身体机能；通过气压控制组件监测训练设备内的气压环境以及配合空气的补充，实现常压间歇性高低氧训练。
Description
技术领域
本实用新型涉及常压间歇性高低氧训练设备，更具体地说，涉及可促进细胞感知和适应氧气变化机制的训练设备及系统。
背景技术
促进细胞感知和适应氧气变化机制是指缺氧条件下，由α和β两个亚基组成的缺氧诱导因子(Hypoxia-inducible factors,缩写为HIF-1)内的HIF-1α积累，通过输入蛋白的转运进入细胞核，与HIF-1β形成HIF-1，HIF-1与辅激活因子一起与靶定DNA结合，从而发挥其转录激活功能。在正常的氧气条件下，人体内缺氧诱导因子(HIF-1)会迅速分解，但当氧气含量下降时，体内缺氧诱导因子(HIF-1)的含量变化增加，而缺氧诱导因子(HIF-1)能够控制促红细胞生成素(Erythropoietin,缩写为EPO)的表达水平，当缺氧诱导因子(HIF-1)的含量增加，EPO的含量也会增加，刺激骨髓生成新的红细胞，而红细胞会带来氧气。
间歇性低氧训练(INTERVAL HYPOXIA TRAINING—缩写为IHT)运用上述原理，要求模拟高海拔地区的低氧及高压的环境以达到促进细胞感知和适应氧气变化机制的训练效果，有效改善身体机能，提高身体适应低氧环境的耐受性。目前间歇性低氧训练被医学和生理学证明，对于心血管系统、代谢类疾病和改善人脑认知有着比较明显的治疗效果，可用于提高人体机能，增强人体的免疫系统、非特异性补偿能力和有氧输出。
但是对于身体机能不是很稳定的易感人群，持续暴露在低氧和高压环境里，具有很高的风险。因此IHT仅仅使用在运动员和特殊职业人群的适应性训练中。同时，目前的IHT训练设备存在着体积大、噪音大、气体精确控制不达标、故障率高、操作复杂和没有智能控制的问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种具备常压和高低氧交替训练条件的可促进细胞感知和适应氧气变化机制的训练设备及系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
构造一种可促进细胞感知和适应氧气变化机制的训练设备，该训练设备包括：
空气采集设备，用于将外部空气进行压缩以及过滤；
低氧产生设备，产生低氧含量气体以及高纯度氧气，通过创造低氧环境，促使缺氧诱导因子的含量增加，实现低氧训练；
气压控制组件，用于检测训练设备内各类气体的流量，以维持训练设备内气压的稳定；
呼吸训练设备，用于将所述空气采集设备与所述低氧产生设备产生的各种气体进行混合，供人体进行适应氧气变化机制的训练，同时防止窒息情况发生；
所述低氧产生设备与所述空气采集设备连接，所述气压控制组件分别与所述低氧产生设备及所述空气采集设备连接；所述呼吸训练设备分别与所述空气采集设备及所述气压控制组件连接。
本实用新型所述的训练设备，所述空气采集设备包括：
空气处理组件，用于对空气进行过滤和压缩；
混合空气发生器；用于对呼吸训练设备输送过滤后的空气或空气组份进行混合；
所述空气处理组件与所述混合空气发生器连接；
所述低氧产生设备包括：
高低氧发生器；用于制备低氧含量气体与氧气，与所述空气处理组件连接，进行制气过程中气体交换，以保持训练环境内气压的稳定；
所述混合空气发生器与所述高低氧发生器均与所述气压控制组件连接；所述高低氧发生器与所述呼吸训练设备连接。
本实用新型所述的训练设备，所述空气处理组件包括用于滤除空气中的漂浮杂质和大部分水份的空气一级净化器、用于压缩空气至指定压力的空气压缩机、以及用于对空气降温处理的空气冷干器；
所述空气一级净化器、空气压缩机及空气冷干器之间依次连接；所述空气冷干器分别与所述混合空气发生器及所述高低氧发生器连接。
本实用新型所述的训练设备，所述混合空气发生器为空气二级过滤器，用于将初步过滤和压缩的空气中的可吸入粉尘除去，所述空气二级过滤器分别与所述空气处理组件及所述气压控制组件连接。
本实用新型所述的训练设备，所述高低氧发生器包括制氧塔、以及与所述制氧塔连接的氧气储气罐；
所述制氧塔与所述空气处理组件连接；所述制氧塔与所述呼吸训练设备连接；所述氧气储气罐与所述气压控制组件连接，以检测氧气或者低氧含量气体的流量和压力。
本实用新型所述的训练设备，所述气压控制组件包括：第一氧气传感组件、第二氧气传感组件以及空气传感组件；
所述第一氧气传感组件分别与所述氧气储气罐及所述呼吸训练设备连接；所述第二氧气传感组件分别与所述制氧塔及所述呼吸训练设备连接；所述空气传感组件分别与所述空气二级过滤器及所述呼吸训练设备连接。
本实用新型所述的训练设备，所述呼吸训练设备包括：
混合组件，用于将多种气体进行混合；
呼吸组件，用于将混合气体输送给用户，以进行间歇性高低氧训练；
所述混合组件分别与空气处理组件及气压控制组件连接；所述呼吸组件与所述混合组件连接。
本实用新型所述的训练设备，所述呼吸训练设备还包括空气过滤组件以及用于监控混合气体流量的混合气体监控组件；所述气压控制组件内设有混合气体传感组件；
所述空气过滤组件与所述呼吸组件连接；所述混合气体监控组件分别与所述混合组件及所述空气过滤组件连接。
本实用新型所述的训练设备，所述呼吸组件内设有辅助呼吸气袋，所述辅助呼吸气袋分别与所述呼吸组件、所述混合组件以及所述空气过滤组件连接。
本实用新型还提供一种可促进细胞感知和适应氧气变化机制的训练系统，包括呼吸面罩以及预防窒息的保护系统，还包括如前述中任一项所述的训练设备。
本实用新型的有益效果在于：设置低氧产生设备，产生低氧含量气体及氧气，通过创造低氧环境使得缺氧诱导因子(HIF-1)的含量增加，进而刺激人体产生更多的红细胞补充氧气，增强了人体对环境压力的抵抗力，并且结合氧气，实现间歇性高低氧训练；设置气压控制组件以及空气采集设备，通过气压控制组件监测训练设备内的气压环境以及配合空气的补充，保持训练环境能够提供一个标准的大气压，对用户的呼吸频率进行调控，实现常压高低氧训练，实现智能控制，及时应对超过或低于极限生命指征的特许情况，使得IHT技术可以安全适用于需要人群的疾病治疗、预防和康复领域。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的部分实施例，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附图：
图1为本实用新型优选实施例中可促进细胞感知和适应氧气变化机制的训练设备的流程示意图；
图2为本实用新型优选实施例中可促进细胞感知和适应氧气变化机制的训练设备的内部结构连接图；
图3为本实用新型优选实施例中可促进细胞感知和适应氧气变化机制的训练系统的流程示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
本实用新型较佳实施例如图1所示，提供一种可促进细胞感知和适应氧气变化机制的训练设备，该训练设备包括：空气采集设备1，用于将外部空气进行压缩以及过滤；低氧产生设备2，产生低氧含量气体以及氧气，通过创造低氧环境，促使缺氧诱导因子的含量增加，实现低氧训练；气压控制组件3，用于检测训练设备内各类气体的流量，以维持训练设备内气压的稳定；呼吸训练设备4，用于将空气采集设备1与低氧产生设备2产生的各种气体进行混合，供人体进行适应氧气变化机制的训练；低氧产生设备2与空气采集设备1连接，气压控制组件3分别与低氧产生设备2及空气采集设备1连接；呼吸训练设备4分别与空气采集设备1及气压控制组件3连接；空气通过空气采集设备1进行压缩及过滤，为低氧产生设备2提供过滤后的空气，与低氧产生设备2之间进行气体交换；
低氧产生设备2制备氧气，并在制备氧气过程中产生低氧含量气体，低氧含量气体为用户提供一个缺氧环境，促使缺氧诱导因子(HIF-1)的含量增加，通过缺氧诱导因子(HIF-1)控制促红细胞生成素(EPO)增加，进而刺激骨髓生成新的红细胞，给用户带来氧气，氧气又为用户提供一个有氧的训练环境，通过低氧环境与有氧环境的交替变化，配合气压控制组件3的智能控制以及空气采集设备1的补充，保持训练环境能够提供一个标准的大气压，对用户的呼吸频率进行调控，实现常压间歇性高低氧训练。
上述实施例中，结合图1至图2可得，说明书附图标记6为过滤后的空气，说明书附图标记7为低氧含量气体，说明书附图标记8为高纯度氧气，说明书附图标记9为混合气体。
在进一步的实施例中，结合图2可得，空气采集设备包括：空气处理组件11，用于对空气进行过滤和压缩；混合空气发生器；用于对呼吸训练设备4输送过滤后的空气或空气组份进行混合；空气处理组件11与混合空气发生器121连接；低氧产生设备2包括：高低氧发生器21；用于制备低氧含量气体与氧气，与空气处理组件11连接，进行制气过程中气体交换，以保持训练环境内气压的稳定；混合空气发生器121与高低氧发生器21均与气压控制组件3连接；高低氧发生器21与呼吸训练设备4连接；通过空气处理组件11，实现对外部空气进行过滤及压缩，将过滤好的空气与高低氧发生器21进行气体交换，为高低氧发生器21制备高纯度氧气以及产生的低氧含量气体提供过滤好的空气，维持训练设备内气压的稳定，实现常压间歇性高低氧训练。
在进一步的实施例中，结合图2可得，空气处理组件11包括用于滤除空气中的漂浮杂质和大部分水份的空气一级净化器111、用于压缩空气至指定压力的空气压缩机112、以及用于对空气降温处理的空气冷干器113；空气一级净化器111、空气压缩机112及空气冷干器113之间依次连接；空气冷干器113分别与混合空气发生器121及高低氧发生器21连接；外部空气经过空气一级净化器111、空气压缩机112以及空气冷干器113处理后，输送至高低氧发生器21与混合空气发生器121，以供低氧产生设备2制备氧气以及产生低氧含量气体。
在进一步的实施例中，结合图2可得，混合空气发生器121为空气二级过滤器，用于将初步过滤和压缩的空气中的可吸入粉尘除去，空气二级过滤器分别与空气处理组件11及气压控制组件3连接；空气二级过滤器进一步地处理空气，稳定气流和压力，并且为呼吸训练设备4输送空气。
在进一步的实施例中，结合图2可得，高低氧发生器21包括制氧塔211、以及与制氧塔211连接的氧气储气罐212；制氧塔211与空气处理组件11连接；制氧塔211与呼吸训练设备4连接；氧气储气罐212与气压控制组件3连接，以检测氧气或者低氧含量气体的流量和压力；制氧塔211采用的是PSA制氧塔，PSA制氧塔制备出的氧气，形成具有90-95％含氧量的高氧气体，PSA制氧塔制备氧气后产生的低氧气体，形成具有10％-14％含氧量的低氧气体，两种气体与过滤后的空气按比例混合，达到不同含氧量的高低氧气体，实现间歇性高低氧交替训练。
在进一步的实施例中，结合图2可得，气压控制组件3包括：第一氧气传感组件31、第二氧气传感组件32以及空气传感组件33；第一氧气传感组件31分别与氧气储气罐212及呼吸训练设备4连接；第二氧气传感组件32分别与制氧塔211及呼吸训练设备4连接；空气传感组件33分别与空气二级过滤器及呼吸训练设备4连接。
在进一步的实施例中，结合图2可得，呼吸训练设备4包括：混合组件41，用于将多种气体进行混合；呼吸组件42，用于将混合气体输送给用户，以进行间歇性高低氧训练；混合组件41分别与空气处理组件11及气压控制组件3连接；呼吸组件42与混合组件41连接；混合组件41将空气采集设备1以及低氧产生设备2产生的多种气体进行混合，形成供用户训练用的混合气体，通过呼吸组件42输送给用户，混合组件41为混合阀及气体接力泵。
在进一步的实施例中，结合图2可得，呼吸训练设备4还包括空气过滤组件45以及用于监控混合气体流量的混合气体监控组件44；气压控制组件3内设有混合气体传感组件35；空气过滤组件45与呼吸组件42连接；混合气体监控组件44分别与混合组件41及空气过滤组件45连接。空气过滤组件45为空气过滤器，混合气体监控组件44实时监控呼吸训练设备内的混合气体流量及压力，当此处混合气体压力过大时，将数据传输至气压控制组件3中，实时反馈指令到训练设备中降低混合气体的制备。
在进一步的实施例中，结合图2可得，呼吸组件42内设有辅助呼吸气袋43，辅助呼吸气袋43分别与呼吸组件42、混合组件41以及空气过滤器45连接；辅助呼吸气袋43可以辅助治疗气体的混合和废气的排放。
进一步地，在另一实施例中，结合图1和图3可得，还提供一种可促进细胞感知和适应氧气变化机制的训练系统，包括呼吸面罩5及预防窒息的保护系统；还包括如前述中任一项的训练设备；预防窒息的保护系统与气压控制组件3连接，实时反馈用户各项生命指征，防止用户进行低氧训练时窒息，呼吸面罩5与呼吸组件42连接，用户通过使用呼吸面罩5在常压的状态下，通过高低氧发生器21产生氧气与低氧含量气体，利用低氧环境下缺氧诱导因子(HIF-1)的含量增加，通过缺氧诱导因子(HIF-1)控制促红细胞生成素(EPO)增加，进而刺激骨髓生成新的红细胞，给用户带来氧气，实现低氧训练，同时又补充氧气实现高氧训练，配合气压控制组件3的控制，实现常压间歇性高低氧训练。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种可促进细胞感知和适应氧气变化机制的训练设备，其特征在于：该训练设备包括：
空气采集设备，用于将外部空气进行压缩以及过滤；
低氧产生设备，产生低氧含量气体以及高纯度氧气，通过创造低氧环境，促使缺氧诱导因子的含量增加，实现低氧训练；
气压控制组件，用于检测训练设备内各类气体的流量，以维持训练设备内气压的稳定；
呼吸训练设备，用于将所述空气采集设备与所述低氧产生设备产生的气体进行混合，供人体进行适应氧气变化机制的训练，同时防止窒息情况发生；
所述低氧产生设备与所述空气采集设备连接，所述气压控制组件分别与所述低氧产生设备及所述空气采集设备连接；所述呼吸训练设备分别与所述空气采集设备及所述气压控制组件连接。
2.根据权利要求1所述的训练设备，其特征在于，所述空气采集设备包括：
空气处理组件，用于对空气进行过滤和压缩；
混合空气发生器；用于对呼吸训练设备输送过滤后的空气或空气组份进行混合；
所述空气处理组件与所述混合空气发生器连接；
所述低氧产生设备包括：
高低氧发生器；用于制备低氧含量气体与氧气，与所述空气处理组件连接，进行制气过程中气体交换，以保持训练环境内气压的稳定；
所述混合空气发生器与所述高低氧发生器均与所述气压控制组件连接；所述高低氧发生器与所述呼吸训练设备连接。
3.根据权利要求2所述的训练设备，其特征在于，所述空气处理组件包括用于滤除空气中的漂浮杂质和大部分水份的空气一级净化器、用于压缩空气至指定压力的空气压缩机、以及用于对空气降温处理的空气冷干器；
所述空气一级净化器、空气压缩机及空气冷干器之间依次连接；所述空气冷干器分别与所述混合空气发生器及所述高低氧发生器连接。
4.根据权利要求2所述的训练设备，其特征在于，所述混合空气发生器为空气二级过滤器，用于将初步过滤和压缩的空气中的可吸入粉尘除去，所述空气二级过滤器分别与所述空气处理组件及所述气压控制组件连接。
5.根据权利要求2所述的训练设备，其特征在于，所述高低氧发生器包括制氧塔、以及与所述制氧塔连接的氧气储气罐；
所述制氧塔与所述空气处理组件连接；所述制氧塔与所述呼吸训练设备连接；所述氧气储气罐与所述气压控制组件连接，以检测氧气或者低氧含量气体的流量和压力。
6.根据权利要求5所述的训练设备，其特征在于，所述气压控制组件包括：第一氧气传感组件、第二氧气传感组件以及空气传感组件；
所述第一氧气传感组件分别与所述氧气储气罐及所述呼吸训练设备连接；所述第二氧气传感组件分别与所述制氧塔及所述呼吸训练设备连接；所述空气传感组件分别与空气二级过滤器及所述呼吸训练设备连接。
7.根据权利要求1所述的训练设备，其特征在于，所述呼吸训练设备包括：
混合组件，用于将多种气体进行混合；
呼吸组件，用于将混合气体输送给用户，以进行间歇性高低氧训练；
所述混合组件分别与空气处理组件及气压控制组件连接；所述呼吸组件与所述混合组件连接。
8.根据权利要求7所述的训练设备，其特征在于，所述呼吸训练设备还包括空气过滤组件以及用于监控混合气体流量的混合气体监控组件；所述气压控制组件内设有混合气体传感组件；
所述空气过滤组件与所述呼吸组件连接；所述混合气体监控组件分别与所述混合组件及所述空气过滤组件连接。
9.根据权利要求8所述的训练设备，其特征在于，所述呼吸组件内设有辅助呼吸气袋，所述辅助呼吸气袋分别与所述呼吸组件、所述混合组件以及所述空气过滤组件连接。
10.一种可促进细胞感知和适应氧气变化机制的训练系统，包括呼吸面罩以及预防窒息的保护系统；其特征在于：还包括如权利要求1-9中任一项所述的训练设备。
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| CN201921717067.1U CN211383683U (zh) | 2019-10-14 | 2019-10-14 | 可促进细胞感知和适应氧气变化机制的训练设备及系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211383683U true CN211383683U (zh) | 2020-09-01 |
Family
ID=72217950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201921717067.1U Active CN211383683U (zh) | 2019-10-14 | 2019-10-14 | 可促进细胞感知和适应氧气变化机制的训练设备及系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211383683U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110624219A (zh) * | 2019-10-14 | 2019-12-31 | 深圳市俄中博医医疗科技有限公司 | 可促进细胞感知和适应氧气变化机制的训练设备及系统 |
-
2019
- 2019-10-14 CN CN201921717067.1U patent/CN211383683U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110624219A (zh) * | 2019-10-14 | 2019-12-31 | 深圳市俄中博医医疗科技有限公司 | 可促进细胞感知和适应氧气变化机制的训练设备及系统 |
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