ES2284824T3 - Equipo de entrenamiento para la funcion respiratoria y procedimiento de control para el suministro de aire fresco. - Google Patents

Abstract

Equipo de entrenamiento para la función respiratoria que comprende una boquilla (3), un canal de aire respiratorio (2), que sigue a continuación de la boquilla (3), con un orificio de entrada/salida (4) para el aire, una bolsa de aire flexible (2), que está unida con el canal de aire respiratorio (5), y una disposición de válvula (6) para regular la cantidad de aire viciado que sale del canal de aire respiratorio (2) y la cantidad de aire fresco que entra en dicho canal (2), caracterizado porque la disposición de válvula comprende, como mínimo, una válvula de émbolo (6), en la que esta válvula de émbolo (6) presenta una caja (22) con un espacio de paso de aire (26) y una superficie de estanqueidad (27) dispuesta en la camisa de este espacio de paso de aire (26), estando dispuesto un cuerpo de válvula (23) en el espacio de paso de aire (26) de la caja (22) y estando este cuerpo de válvula (23) guiado por deslizamiento en el espacio de paso de aire (26) y pudiéndolo desplazar libremente en elespacio de paso de aire (26) en el sentido del eje de flujo (28) del aire desde una posición de estanqueidad a una posición en la que, como mínimo, una sección parcial del espacio de paso de aire (26) está abierta, estando este cuerpo de válvula (23) dotado de un émbolo (24) con una zona de estanqueidad exterior y un elemento de guía (25) para el guiado por deslizamiento en el espacio de paso de aire (26), actuando la zona de estanqueidad del émbolo (24) en la posición de estanqueidad del cuerpo de válvula (23) conjuntamente con la superficie de estanqueidad (27) en la camisa del espacio de paso de aire (26), cerrando la sección transversal del espacio de paso de aire (26) y disponiéndose de medios generadores de fuerza (29) para el posicionamiento del cuerpo de válvula (23) en esta posición de estanqueidad.

Description

Equipo de entrenamiento para la función respiratoria y procedimiento de control para el suministro de aire fresco.

La invención se refiere a un equipo de entrenamiento para la función respiratoria que comprende una boquilla; un canal de aire respiratorio, que sigue a continuación de la boquilla, con un orificio de entrada/salida para el aire; una bolsa de aire flexible, que está unida con el canal de aire respiratorio; y una disposición de válvula para regular la cantidad de aire viciado que sale del canal de aire respiratorio y la cantidad de aire fresco que entra en dicho canal, así como a un procedimiento para el funcionamiento de un equipo de este tipo.

Equipos de entrenamiento de este tipo sirven para reforzar la musculatura respiratoria. Esto puede servir, por un lado, para fines terapéuticos pero, por otro lado, personas sanas también pueden mejorar sus funciones respiratorias y aumentar la capacidad respiratoria. Esto último resulta interesante, por ejemplo, para personas que practican un deporte. Se conocen equipos de este tipo, por ejemplo, por la patente WO 9917842.

El equipo descrito en la WO 9917842 presenta un canal de aire respiratorio tubular, que está dotado en un extremo de una boquilla. Dicho canal está bifurcado en su extremo dirigido en alejamiento de la boquilla, desembocando una parte del canal en una bolsa flexible con la que está unida. La segunda rama del canal de aire respiratorio está unida con una disposición de válvula a través de las que el aire viciado puede salir del canal, o bien el aire fresco puede ser inspirado en dicho canal. La disposición de válvula es una válvula de lengüetas flexibles (tipo Reed) que se abre cuando hay una determinada presión negativa, haciendo posible la aspiración de aire fresco por el canal de aire respiratorio. Cuando hay una presión normal en el canal, la válvula se cierra y, además, está diseñada de tal manera que, al alcanzar una determinada sobrepresión en el canal, se vuelve a abrir, haciendo posible la salida del aire viciado del canal hacia el medio ambiente. La función básica del equipo de entrenamiento conocido consiste en que la persona que utiliza el equipo sólo respira a través de la boquilla, es decir, solo a través del equipo de entrenamiento. En cada ciclo de respiración una parte del aire espirado se almacena en la bolsa y, sólo cuando ésta está llena, la válvula se abre por la sobrepresión generada y el volumen restante es espirado a través de la válvula. Al cambiar de la espiración a la inspiración, la válvula se cierra y la persona que respira a través de la boquilla inspira primero el contenido total del volumen de la bolsa. Sólo cuando la bolsa está vacía, se forma en el canal de aire respiratorio la depresión deseada y la válvula se abre otra vez, facilitando la inspiración adicional de aire fresco. El volumen de la bolsa, que está unida al canal de aire respiratorio, se determina específicamente para cada persona. Además, el equipo antes mencionado cuenta con un dispositivo de mando que indica con que frecuencia se ha de respirar, y con un dispositivo de control para vigilar el contenido en CO_{2} del aire de la respiración. Durante el transcurso del entrenamiento el contenido en CO_{2} del aire de la respiración se mantendrá constante en un margen predeterminado, no nocivo para la salud. Los componentes del equipo de entrenamiento por los que fluye el aire de la respiración resultan contaminados en cada proceso de entrenamiento y han de ser limpiados. Especialmente, cuando se utiliza el equipo para fines terapéuticos, las partes en cuestión han de ser esterilizadas. En los equipos antes mencionados estos procesos resultan dificultosos, especialmente la limpieza de la disposición de válvula es difícil y significa mucho trabajo.

El objetivo de la presente invención es dar a conocer un equipo de entrenamiento para la función respiratoria, que sea de estructura sencilla, en el que las partes móviles y que están en contacto con el aire de la respiración pueden ser desmontadas sin medios auxiliares, en el que las partes del equipo que entran en contacto con el aire de la respiración pueden ser esterilizadas, si fuese necesario, y en el que la disposición de válvula o la función de la válvula es mayoritariamente independiente de la posición de la válvula.

Este problema se resuelve mediante las características definidas en las reivindicaciones 1 y 20. Desarrollos ventajosos de la invención resultan de las características de las reivindicaciones dependientes.

La utilización, según la invención, de una válvula de émbolo en la disposición de válvula tiene varias ventajas. La caja de la válvula de émbolo puede constituir una parte integrante del canal de aire respiratorio y el cuerpo de válvula puede estar dispuesto y guiado directamente en el interior del canal de aire respiratorio. Debido a ello se garantiza el flujo óptimo del aire de la respiración en el sentido del eje de flujo en el espacio por donde pasa el aire en dicho canal y en la caja de la válvula. El cuerpo de válvula presenta un émbolo, que estanqueiza contra una superficie de estanqueidad en el espacio de paso de aire, y es guiado en dicho espacio a través de guías de deslizamiento pudiendo ser desplazado en ambas direcciones del eje de flujo. El cuerpo de válvula no presenta uniones mecánicas con la caja de la válvula de émbolo, en cambio, hay medios adicionales que generan fuerza, posicionando el cuerpo de válvula en la posición de estanqueidad con respecto a la caja de la válvula de émbolo. Estos medios generadores de fuerza también generan la fuerza para reconducir el cuerpo de válvula desde una posición desviada a la posición de estanqueidad. A tal efecto, la fuerza que ejercen los medios generadores de fuerza sobre el cuerpo de válvula está predeterminada de tal manera que el cuerpo de válvula puede desplazarse de la posición de estanqueidad a una posición de apertura mediante sobrepresión o depresión en el canal de aire respiratorio, tanto si la bolsa de aire está llena, como si esta vacía.

Los medios generadores de fuerza son, ventajosamente, elementos magnéticos, estando dispuesto, por un lado, en el cuerpo de válvula como mínimo un componente realizado en un material magnético. Por otro lado, se incorpora en la caja de la válvula, como mínimo, un componente para generar un campo magnético o, como mínimo, un componente realizado en un material magnético. Los componentes para generar las fuerzas magnéticas deseadas están dispuestos, en la posición de estanqueidad del cuerpo de válvula, aproximadamente en un plano radial común con respecto al eje longitudinal del espacio de paso de aire. El componente para generar un campo magnético en la caja de la válvula esta constituido, oportunamente, por un imán permanente o por un electroimán, cuyo campo magnético puede ser regulado mediante la alteración de la corriente. La utilización de campos magnéticos para producir las fuerzas necesarias de sujeción y de retorno tiene la gran ventaja de que las fuerzas pueden ser transferidas al cuerpo de válvula sin que haya contacto. Todo el modo de construcción de la disposición de válvula resulta muy sencillo, dado que no se requieren elementos adicionales de transmisión de fuerza. Además, los componentes magnéticos o los componentes para generar un campo magnético se dejan incorporar de forma totalmente blindada, de manera que los componentes que están en contacto con el aire de la respiración pueden ser limpiados y, si fuese necesario, también esterilizados de forma segura. El único componente móvil en esta disposición es el cuerpo de válvula con el émbolo que puede ser desplazado libremente en el espacio de paso de aire del canal de aire respiratorio.

Otras ventajas consisten en que la utilización de elementos magnéticos como medios generadores de fuerza permite varias formas de realización ventajosas. Es posible incorporar en el cuerpo de válvula un componente realizado en un material magnéticamente duro, por ejemplo, un imán permanente, y en la caja de la válvula de émbolo un componente anular, realizado en un material magnéticamente blando, por ejemplo, hierro. Pero también es posible emplear en el cuerpo de válvula un componente realizado en un material magnéticamente blando, por ejemplo, hierro, y en la caja de la válvula de émbolo un elemento o varios componentes realizados en un material magnéticamente duro, por ejemplo, un imán permanente. Una solución muy compacta resulta cuando tanto en el cuerpo de válvula, como también en la caja de la válvula de émbolo, los elementos magnéticos están realizados en un material magnéticamente duro, por ejemplo, en ambos casos son imanes permanentes. En este caso, se incorporan en la caja de la válvula o en la zona de la caja, oportunamente, dos componentes realizados en un material magnéticamente duro, estando dichos componentes simétricamente enfrentados entre sí con respecto al eje longitudinal del espacio de paso de aire. Una ventaja esencial de todas estas formas de realización consiste en que los elementos magnéticos o la disposición de sus polos y la fuerza predeterminada del campo magnético hacen posible el posicionamiento exacto del cuerpo de válvula en la posición de estanqueidad y, concretamente, con la fuerza de sujeción deseada. Al abrir o desplazar el cuerpo de válvula desde la posición de estanqueidad a una posición de apertura, actúan fuerzas constantes o disminuyentes sobre el cuerpo de válvula a través de la trayectoria de apertura, de manera que la apertura completa del espacio de paso de aire dentro de la válvula se puede realizar muy rápidamente. Y esto contrasta con las válvulas de membrana o las válvulas de aguja elástica conocidas, cargadas por resorte, en las que al movimiento de apertura se opone una fuerza que aumenta progresivamente. Por esto la disposición de válvula, según la invención, permite una determinación y limitación más exactas del volumen de aire, que es espirado del equipo de entrenamiento adicionalmente al contenido del volumen de la bolsa o inspirado en el equipo de entrenamiento y, por lo tanto, en los pulmones de la persona que se está entrenando.

La utilización de una válvula de émbolo, de acuerdo con la invención, también hace posible integrar la caja de dicha válvula en el canal de aire respiratorio formando una sola pieza con el mismo, es decir, reunir a todos los componentes que están en contacto con el aire de la respiración en un único componente. Este componente, concretamente el canal de aire respiratorio, se encuentra sujetado de forma desmontable en una envoltura, de tal manera que puede ser extraído y limpiado fácilmente. Dado que el cuerpo de válvula está guiado libremente en el canal de aire respiratorio, puede ser extraído del mismo de forma sencilla y todos estos componentes se pueden limpiar de la forma más sencilla. Oportunamente, dichos elementos están hechos de un material resistente a procesos de esterilización.

En la envoltura en la que se encuentra sujeto de forma desmontable el canal de aire respiratorio, también se encuentran dispuestos de forma oportuna los componentes de material magnético o los componentes para generar un campo magnético, que pueden ser asignados a la caja de la válvula de émbolo, así como sensores para detectar la posición del cuerpo de válvula. Esta envoltura también comprende una empuñadura para sujetar el equipo de entrenamiento, así como órganos de transmisión para transmitir los datos detectados por los sensores de posición y otros dispositivos eventuales. Dado que la envoltura no entra en contacto con el aire de la respiración, no ha de ser apta para la esterilización y también su forma permite un amplio abanico de diseños, dado que las exigencias para que sea posible limpiarla son considerablemente menores.

El equipo de entrenamiento, según la invención, puede ser utilizado para dos variantes distintas de entrenamiento de la respiración. En concreto, para el entrenamiento de la resistencia o para un entrenamiento de la fuerza. Cuando se entrena la resistencia, se trabaja con la frecuencia y la profundidad de la respiración. En el entrenamiento de la fuerza se modifica adicionalmente la resistencia que se opone a los procesos de respiración. A tal efecto, los medios generadores de fuerza pueden ser intercambiados en la zona de la caja de la válvula de émbolo, o bien se utilizan electroimanes, cuya alimentación eléctrica es regulable. Mediante la utilización de medios para la generación de fuerza de distinta potencia, se puede modificar la fuerza de apertura de la válvula de émbolo. Consecuentemente, la fuerza generada por la respiración para abrir la válvula queda asimismo modificada. Cuando se utilizan electroimanes, la modificación del campo magnético tiene el mismo efecto.

Al utilizar un electroimán en la zona de la caja de la válvula de émbolo, se obtiene la ventaja adicional de que esta disposición de válvula puede estar realizada de forma conmutable. A tal efecto, el electroimán es acoplado a un equipo de control. Este equipo de control controla entonces la apertura y el cierre de la válvula de émbolo en función de las frecuencias o ciclos de respiración predeterminados.

Otra solución ventajosa resulta de la utilización de elementos elásticos como medios generadores de fuerza. A tal efecto, como mínimo un elemento elástico está unido, por un lado, con una zona final del cuerpo de válvula y, por otro lado, con la caja de la válvula de émbolo o el canal de aire respiratorio. También con esta disposición resulta una construcción simplificada con respecto a las soluciones conocidas, manteniéndose las ventajas de un cuerpo de válvula libremente desplazable con el pistón. Como elementos elásticos pueden utilizarse, del modo conocido, resortes helicoidales, estando los mismos realizados de tal manera que pueden ser desmontados junto con el cuerpo de válvula y limpiados de forma sencilla.

En determinados casos de aplicación puede ser oportuno disponer dos válvulas de émbolo que actúan paralelamente, asignándole a una válvula la función de inspiración y a la otra la de espiración. En esta situación la primera válvula de émbolo regula la cantidad de aire viciado que sale del canal de aire respiratorio, y la segunda válvula regula la cantidad de aire fresco que entra en dicho canal. Tanto si se utiliza una válvula, como si se utilizan dos válvulas de émbolo, la trayectoria de desplazamiento del cuerpo de válvula queda limitada de forma ventajosa por topes finales. Estos topes finales determinan las posiciones de apertura de la válvula de émbolo para la salida de aire viciado del canal de aire respiratorio y para la entrada de aire fresco en dicho canal.

Otras ventajas resultan de los sensores dispuestos en la caja de la válvula de émbolo o en la envoltura, los cuales sirven para detectar la posición del cuerpo de válvula dentro del espacio de paso de aire. Mediante estos sensores se comprueba si el cuerpo de válvula se encuentra en una de las posiciones de apertura y se determina el periodo de tiempo durante el cual la válvula de émbolo permanece abierta. Los tiempos de apertura de la válvula de émbolo se controlan y se registran, y sirven para vigilar que la relación entre el volumen de aire respiratorio que se encuentra dentro de la bolsa y el aire respiratorio que entra y sale fluyendo a través de la válvula de émbolo sea la correcta.

Al utilizar un elemento magnético del tipo de la invención en el cuerpo de válvula, resulta oportuno incorporar como sensores en la caja de la válvula de émbolo o en la envoltura a ambos lados de la posición de estanqueidad del cuerpo de válvula, sendos sensores Hall. Estos sensores Hall reaccionan del modo conocido a modificaciones del campo magnético debido a movimientos del cuerpo de válvula en el sentido del eje longitudinal del canal de paso de aire y pueden generar, por lo tanto, las correspondientes señales de posición. Los sensores Hall pueden ser sustituidos del modo conocido por sensores Reed, sensores ópticos o sensores de presión. Los sensores están unidos con un registrador de valores medidos y a través de una interfaz y una línea de datos con un equipo de control. En este caso, el concepto equipo de control se ha de interpretar en el sentido más amplio que comprende también, por ejemplo, la utilización de un ordenador. Este equipo de control contiene, por ejemplo, una unidad de entrada para datos de destino del entrenamiento respiratorio, un microprocesador, una memoria de datos y, como mínimo, un indicador de informaciones de mando y de control. Los valores límite o de control deseados para los ciclos respiratorios son predeterminados por este equipo de seguridad. Mediante comparación con los datos de medición de los sensores dispuestos en la zona de las disposiciones de válvulas, se determinan las actividades respiratorias de la persona que utiliza el equipo de entrenamiento y estos datos se comparan con los datos de destino. Cuando se producen desviaciones de los datos de destino, el equipo de control determina automáticamente las correcciones necesarias, indicando las mismas a través del indicador. La persona que utiliza el equipo de entrenamiento tiene que modificar entonces sus procesos de respiración, especialmente la frecuencia y/o la profundidad de la respiración, hasta que coinciden con los datos de destino. Si las desviaciones sobrepasan una medida preestablecida, se disparará una función de alarma a través del equipo de control, dado que en esta situación el contenido de CO_{2} en el aire inspirado y espirado ya no coincide más con los valores de destino. Dado que en esta utilización, según la invención, a partir de como mínimo una válvula de émbolo se pueden determinar exactamente las posiciones de apertura y, por lo tanto, los tiempos de apertura del cuerpo de válvula, así como a partir de los mismos las relaciones entre sí de los volúmenes de aire desplazados, no resulta necesaria la disposición de un sensor de CO_{2}. Debido a ello se consigue una simplificación adicional del equipo de entrenamiento y también el manejo del equipo resulta más fácil para las personas a tratar o que se están entrenando. Debido al diseño especial del cuerpo de válvula, el equipo de entrenamiento es relativamente poco sensible a la posición y facilita también en este aspecto el manejo.

Cuando el equipo de entrenamiento respiratorio, según la invención, es utilizado por una persona para fines terapéuticos o para entrenar la función respiratoria, según las reivindicaciones, se han de determinar premisas individuales y personalizadas. Las mismas se basan en valores empíricos. Primero se mide la capacidad vital y a partir de la misma se determina el volumen deseado de la bolsa para el entrenamiento. El volumen de la bolsa corresponde en el caso estándar al 50% del volumen de la capacidad vital. Otros datos para determinar el volumen de la bolsa se conocen por la patente WO 9917842 y se aplican también en este caso de forma correspondiente. A partir de los valores empíricos para el denominado volumen de respiración por minuto, un factor de corrección para la condición física de la persona en cuestión y el volumen de la bolsa, se calcula la frecuencia respiratoria. A tal efecto se divide el producto de ambos factores, estado físico y volumen de respiración por minuto, por el volumen de la bolsa. La patente WO 9917842 también contiene datos más exactos al respecto, que pueden ser aplicados complementariamente. Durante el entrenamiento la persona en cuestión respira a través del equipo de entrenamiento, extrayendo al inspirar, primero, una parte del volumen de aire respiratorio de la bolsa de aire y, a continuación, una vez vaciada la bolsa, se suministra una parte del volumen de aire a través de la disposición de válvula del aire ambiente. La disposición de válvula se abre debido al vacío, que se ha creado en el canal de aire respiratorio a consecuencia del proceso de inspiración. Al cambiar de la inspiración a la espiración, la disposición de válvula se cierra y, primero, una parte del volumen de aire se suministra a la bolsa y se almacena en la misma. Una vez llenada la bolsa, se genera una sobrepresión en el canal de aire respiratorio a consecuencia del proceso de espiración y la disposición de válvula se vuelve a abrir, dejando salir una parte del aire espirado a través de la misma al aire ambiente. Dado que la frecuencia respiratoria y el volumen de la bolsa son interdependientes, el contenido de CO_{2} en el aire de la respiración se mantiene más o menos constante a través de estas funciones del equipo o de los ciclos de inspiración, respectivamente. De esta manera, se evita que se produzcan hiper- o hipoventilaciones. Lo que resulta muy ventajoso es que se preestablezca la frecuencia respiratoria como valor de destino para un equipo de control. Como equipo de control se han de entender dispositivos que disponen de, como mínimo, un microprocesador o, por ejemplo, un ordenador. A través del equipo de control o de su procesador, se calcula a partir de la frecuencia respiratoria preestablecida el tiempo que dura un ciclo de inspiración y uno de espiración. En la disposición de válvula se mide cuánto tiempo la misma permanece abierta y los valores de medición correspondientes se transmiten al equipo de control. Mediante la comparación de la duración de los ciclos de inspiración y espiración, que se han calculado, y el tiempo que la disposición de válvula ha permanecido abierta, se determina una relación, que se compara con un valor prefijado y guardado. Este valor prefijado y guardado se conoce por las curvas empíricas, que se han detectado con un contenido de CO_{2} más o menos constante en el aire de la respiración. Si la relación calculada difiere del valor guardado y prefijado, el equipo de control indicará mediante un indicador una corrección y/o una alarma, y la persona, que utiliza el equipo de entrenamiento, tendrá que adaptar sus respiraciones a los valores prefijados por el equipo. Para las personas con una condición física media resulta ventajoso que la relación entre la duración calculada de los ciclos de inspiración o de espiración y la duración de la apertura de la disposición de válvula quede prefijada en 2:1. Si para posicionar el cuerpo de válvula en la disposición de válvula se utilizan medios generadores de fuerza regulables o controlables en dicha disposición de válvula, se obtendrá otra ventaja, que los procesos de respiración también se pueden corregir mediante la regulación de los tiempos de apertura de la disposición de válvula. Los tiempos de apertura deseados para la disposición de válvula se preestablecen en el equipo de control, que genera los correspondientes impulsos para los medios generadores de fuerza. Como función de estos impulsos de control, los medios generadores de fuerza realizan los procesos correspondientes de apertura y de cierre de la disposición de válvula, por lo que dichos procesos ya no son afectados o lo son sólo parcialmente por la sobrepresión o depresión en el canal de aire respiratorio. Esta realización del equipo de entrenamiento y las correspondientes premisas de control están destinadas, especialmente, para su aplicación bajo la supervisión de un experto, a efectos de garantizar que se observen los datos de respiración correctos.

A continuación, se explica más detalladamente la invención por medio de ejemplos de realización, haciendo referencia a los dibujos que se acompañan. Éstos muestran:

En la figura 1, una vista global del equipo de entrenamiento, según la invención, para la función respiratoria y del equipo de control correspondiente;

en la figura 2, un corte longitudinal a través del canal de aire respiratorio en el equipo de entrenamiento con la válvula de émbolo;

en la figura 3, una vista del cuerpo de la válvula de émbolo, en perspectiva;

en la figura 4, un corte transversal a través del canal de aire respiratorio del equipo de entrenamiento;

en la figura 5, un corte transversal a través de una disposición de válvula mostrada esquemáticamente con resortes como medios generadores de fuerza, y

en la figura 6, un corte transversal a través de una representación esquemática de un canal de aire respiratorio con dos válvulas de émbolo.

En la representación, según la figura 1, se muestra todo el equipo de entrenamiento para la función respiratoria. Consta substancialmente de una envoltura (1), un canal de aire respiratorio (2) insertado en esta envoltura, una boquilla (3), que está unida con el canal de aire respiratorio a través de un tubo de conexión (8), y una bolsa de aire (5). El equipo de entrenamiento está unido con un equipo de control (14) a través de un cable o una línea de datos (13). En el ejemplo mostrado el equipo de control (14) contiene un procesador y una memoria de datos, que pueden ser también parte de un ordenador portátil o fijo, unido con el equipo de control. La envoltura (1) tiene una empuñadura (7) con la que se puede sujetar manualmente el equipo de entrenamiento del modo requerido y deseado. Durante la utilización del equipo de entrenamiento, la persona que lo utiliza para fines terapéuticos o para entrenarse tiene la boquilla (3) en la boca y, una vez cerrada la vía respiratoria a través de la nariz, la respiración se realiza completamente a través del equipo de entrenamiento. En esta situación, el aire de la respiración fluye a través del tubo de conexión (8) en el canal de aire respiratorio (2). Este canal (2) está bifurcado en dos canales en forma de Y, llevando un ramal (9) a la bolsa de aire (5) y el canal de aire respiratorio (2) propiamente dicho a una abertura de entrada y salida (4) para el aire de la respiración o el aire fresco. En el canal de aire respiratorio (2) se encuentra una disposición de válvula (6), que se describe con más detalle en las figuras 2 a 4. La bolsa de aire (5) está unida de forma desmontable con el ramal (9) a través de un elemento de conexión (12) y hay bolsas de aire (5) de diferentes volúmenes a disposición, que se utilizan en función de la capacidad vital de los pulmones de la persona que se está entrenando. En un ciclo respiratorio que comienza, por ejemplo, con un proceso de espiración, la disposición de válvula (6) cierra primero la abertura de entrada y salida (4), de manera que primero se llena la bolsa de aire flexible (5) con el aire espirado. Cuando la bolsa de aire (5) está llena, se produce una sobrepresión en el canal de aire respiratorio (2) y la disposición de válvula (6) abre el paso al aire de la respiración hacia la abertura de entrada/salida (4). La parte restante de aire espirado fluye a través de esta abertura de salida (4) al aire ambiente. En el subsiguiente proceso de inspiración la disposición de válvula (6) vuelve a estar cerrada en un principio y por esto primero se inspira el aire de la respiración contenido en la bolsa de aire (5). Cuando dicha bolsa de aire (5) está vacía, se crea una depresión en el tubo de conexión (8) y en una parte del canal de aire respiratorio (2), que abre la disposición de válvula (6). Durante el ciclo de inspiración restante se inspira aire fresco a través de la abertura de entrada (4). Estos procesos se repiten a continuación de forma cíclica para cada ciclo de respiración. Estos procesos y los efectos terapéuticos y de entrenamiento, que resultan de ellos, se describen detalladamente en la solicitud de patente internacional WO 9917842 señalada como el estado de la técnica, así como en la publicación trimestral de la "Naturforschende Gesellschaft" ("sociedad de ciencias naturales") de Zurich (1997) 142/4, páginas 153-159. Para poder realizar correctamente los procesos terapéuticos y de entrenamiento deseados, se prefija la frecuencia respiratoria por minuto a través del equipo de control (14) y su unidad de entrada (15). Los procesos de respiración, que realiza la persona realmente al entrenarse, se indican en el ejemplo mostrado en un elemento de indicación (17), y en un segundo elemento de indicación (16), que está realizado en forma de display, se muestran mensajes con voz, por ejemplo, indicaciones de corrección o de error. Si durante el entrenamiento los procesos de respiración de la persona difieren de las premisas, superando una desviación admisible, el equipo de control (14) o sus elementos de indicación (16, 17) emitirán señales de alarma. A efectos de garantizar el funcionamiento correcto del equipo de entrenamiento, primero se ha de averiguar del modo conocido la capacidad vital de los pulmones de la persona a tratar terapéuticamente o a entrenar. A continuación, se puede determinar matemáticamente o con la ayuda de tablas el volumen de la bolsa de aire (5) a utilizar y la frecuencia respiratoria con la que la persona ha de respirar. A tal efecto, se ha de tener en cuenta la condición física de cada uno y el transcurso deseado del entrenamiento. Para entrenamientos normales se ponen a disposición bolsas (5) cuyos volúmenes van desde 0,5 l hasta 3,5 l en pasos de 0,5 l. Para una persona de sexo masculino bien entrenada se obtienen, por ejemplo, los datos siguientes. La capacidad vital se determina con 5 l y de ello resulta el volumen de la bolsa de aire (5) con el 50% de la capacidad vital, es decir, 2,5 l. El volumen de respiración por minuto depende de la altura y del peso y es, por ejemplo, de 150 l. En este caso, la frecuencia respiratoria estaría entre 20 y 24 ciclos/min.

En la figura 2 se muestra un corte longitudinal a través de la zona superior de la envoltura (1) y el canal de aire respiratorio (2) insertado en la misma con la disposición de válvula (6). De acuerdo con la invención, la disposición de válvula es una válvula de émbolo (6), que presenta ventajas considerables con respecto a las válvulas conocidas. El canal de aire respiratorio (2) está incorporado de forma desmontable en la envoltura (1) y está fijado de forma desmontable en dicha envoltura (1) mediante el elemento de conexión (10) y el elemento final (11). El elemento de conexión (10) está dispuesto en el lado en el que se encuentra el tubo de conexión (8) para la boquilla (3). En el canal de aire respiratorio (2) está dispuesta una rosca exterior (18) y el elemento de conexión (10) presenta una rosca interior (44). A través de un anillo obturador (19), que constituye al mismo tiempo un talón de retención, el tubo de conexión (8) está unido con el canal de aire respiratorio (2) a través de un elemento de conexión (10). El canal de aire respiratorio (2) tiene forma de Y y presenta un espacio de paso de aire (26) y, bifurcándose del mismo, un canal de flujo (30). Dicho canal de flujo (30) conduce, como ya se ha descrito, a la bolsa de aire (5), que está unida con el ramal (9) del canal de aire respiratorio (2) a través del elemento de conexión (12). En la parte del canal de aire respiratorio (2), que está dirigida en alejamiento del tubo de conexión (8), detrás de la bifurcación del canal de flujo (30), está dispuesta la válvula de émbolo (6). Esta válvula de émbolo (6) comprende una caja (22) que forma una parte integral del canal de aire respiratorio (2). En la camisa del espacio de paso de aire (26) está dispuesta, en la zona de la caja (22), una superficie de estanqueidad (27) que se extiende en el sentido del eje de flujo (28) sólo a lo largo de un tramo parcial, en el ejemplo mostrado, por ejemplo, a lo largo de 9 mm, siendo el diámetro del espacio de paso de aire (26) en la zona de la posición de estanqueidad aproximadamente de 23 mm. Delante y detrás de esta superficie de estanqueidad (27) el espacio de paso de aire (26) presenta una sección transversal más grande que en la zona de estanqueidad. En la zona de la caja (22) un cuerpo de válvula (23) se encuentra insertado en el espacio de paso de aire (26). Este cuerpo de válvula presenta un émbolo (24) y un elemento de guía (25) así como el espacio de aire (46). El cuerpo de válvula (23) está guiado por deslizamiento a través del émbolo (24) y el elemento de guía (25) en el espacio de paso de aire (26) del canal de aire respiratorio (2) y puede desplazarse libremente en el sentido de las flechas (31). El desplazamiento del cuerpo de válvula en el sentido de las flechas (31) o en el sentido del eje de flujo (28) dentro del espacio de paso de aire (26) queda limitado por los topes finales (42, 43) que se muestran en la figura 4. El montaje y el desmontaje del cuerpo de válvula (23) se realizan de aquel lado del canal de aire respiratorio (2) en el que está dispuesta la abertura de entrada/salida (4). A tal efecto, en el canal de aire respiratorio (2), en esta zona final, está dispuesta una rosca exterior (20) que actúa conjuntamente con una rosca interior (45) en el elemento final (11). En el ejemplo mostrado en la figura 2, el eje de flujo (28) del espacio de paso de aire (26) coincide en la zona de la válvula de émbolo (6) con el eje longitudinal (36) del canal de aire respiratorio (2). Retirando el elemento de conexión (10) y el elemento final (11), así como el elemento de conexión (12), los diferentes componentes del equipo de entrenamiento se dejan separar entre si de forma sencilla. El canal de aire respiratorio (2) tiene una forma sencilla sin elementos de forma complicados, difíciles o imposibles de limpiar. Asimismo, el cuerpo de válvula (23) está conformado de tal manera que puede ser limpiado de forma óptima. Esto también se puede decir de los demás componentes, que entran en contacto con el aire de la respiración, concretamente la boquilla (3), el tubo de conexión (8) y, por ejemplo, el elemento final (11). Todos estos componentes pueden estar hechos de un material que puede ser esterilizado si fuese necesario. El montaje y el desmontaje del cuerpo de válvula (23) se pueden realizar de la forma más sencilla, dado que no hay unión mecánica directa con la caja (22) o con el canal de aire respiratorio (2). Esto significa que la limpieza y el manejo del equipo son considerablemente más fáciles. La disposición, según la invención, también hace posible asignar de forma especial, es decir, personalmente, a cada persona que utiliza el equipo de entrenamiento, aquellas partes que son contaminadas del aire de la respiración.

La envoltura (1) y el equipo de control (14) pueden ser utilizados por diferentes, es decir, múltiples, personas dado que no entran en contacto con el aire de la respiración. Normalmente una limpieza superficial es suficiente. Esta realización, según la invención, hace posible la utilización económica de equipos de entrenamiento de este tipo, especialmente, para su uso terapéutico donde se han de tratar sucesivamente múltiples personas. Para emplear de nuevo el equipo de entrenamiento respiratorio, todos los componentes que entran en contacto con el aire de la respiración pueden ser cambiados de modo muy sencillo y el equipo vuelve a estar a disposición de inmediato.

En la figura 3 se muestra el cuerpo de válvula (23), según la invención, que es parte integrante de la válvula de émbolo (6). Al émbolo (24) le sigue, por un lado, el elemento de guía (25) y, en el lado opuesto, el elemento de guía (46). Los dos elementos de guía (25) y (46) constan substancialmente de 4 nervios dispuestos simétricamente, entre los cuales se hallan canales de flujo (47, 48) para el aire. En la zona final (41) del elemento de guía (25), que está dirigida en alejamiento del émbolo (24), dicho elemento de guía (25) presenta un diámetro mayor que el émbolo (24). Entre el émbolo (24) y la zona final (41) el diámetro de los nervios del elemento de guía (25) es más reducido y hay conformadas unas superficies de tope (49). Asimismo, el diámetro de los nervios del elemento de guía (46) es más pequeño que el émbolo (24).

En la figura 4 se muestra una sección transversal a través del canal de aire respiratorio (2) a lo largo del eje (36), según la figura 2. En esta representación se muestran los medios generadores de fuerza (29), que sujetan al cuerpo de válvula (23) en la posición de estanqueidad o determinan las fuerzas de apertura para la válvula de émbolo (6), respectivamente, y que están dispuestos en la zona de la caja (22). En el ejemplo mostrado, los medios generadores de fuerza (29) están hechos de elementos magnéticos, incluyendo el cuerpo de válvula (23) un componente (32) de material magnético y estando dispuestos en la zona de la caja (22) de la válvula (6) medios con dos componentes (34) hechos de un material magnético. En la posición de estanqueidad del cuerpo de válvula (23) estos elementos magnéticos (32, 34) están posicionados en un plano radial común (35) con respecto al eje de flujo (28) del espacio de paso de aire (26). Los dos componentes (34) son imanes permanentes, es decir, son elementos magnéticos realizados en un material magnéticamente duro. Asimismo, el componente magnético (32) dispuesto en el cuerpo de válvula (23) está formado por un imán permanente o está hecho de un material magnéticamente duro. Los ejes de los elementos magnéticos (32) y (34) discurren aproximadamente en paralelo al eje de flujo (28) y los polos están orientados en la misma dirección. Ambos componentes magnéticos (34) están dispuestos en la envoltura (1) simétricamente con el eje de flujo (28) y tocando la caja (22) de la válvula de émbolo (6). Debido al campo magnético generado por los dos elementos magnéticos (34), el componente magnético (32) está posicionado en el émbolo (24) o en el cuerpo de válvula (23) más o menos en el plano (35) y, de esta manera, se sujeta el cuerpo de válvula (23) en la posición de estanqueidad. Las fuerzas magnéticas que actúan se determinan del modo conocido de tal manera, que el cuerpo de válvula (23) sólo queda desviado de la posición de estanqueidad en la dirección de las flechas (31) cuando se alcanza la depresión o la sobrepresión deseada respectivamente. Pero en lugar de los imanes permanentes (34) también es posible utilizar en la envoltura (1) o en la zona de la caja (22) de la válvula de émbolo (6) electroimanes (33) que son activados por flujos eléctricos. La correspondiente alimentación eléctrica y suministro de señales de control se realiza desde el equipo de control (14) a través del cable (13) y otras líneas de unión no mostradas dentro de la envoltura (1). Esta disposición hace posible modificar las fuerzas de apertura para abrir la válvula, como puede resultar oportuno cuando se realiza un entrenamiento de la fuerza. Además, también tiene la ventaja de que los tiempos de apertura de la válvula pueden ser controlados desde el equipo de control. Esto puede resultar deseable en aplicaciones profesionales del equipo. Otra posibilidad de realización consiste en el hecho de que el elemento magnético dispuesto en el cuerpo de válvula (23) está formado por un imán permanente (32) y que los elementos magnéticos dispuestos en la caja (1) están realizados en un material magnéticamente blando, por ejemplo, hierro, utilizándose en este caso de forma oportuna un elemento anular. La misma disposición también es posible a la inversa, estando el componente magnético (32) del cuerpo de válvula (23) hecho de un material magnéticamente blando, por ejemplo, hierro, y los dos componentes magnéticos (34) dispuestos en la zona de la caja (22) están hechos de un material magnéticamente duro, es decir, están formados por un imán permanente. Todas estas disposiciones cumplen las funciones deseadas, según la invención. A ambos lados de la posición de estanqueidad entre el émbolo (24) y la superficie de estanqueidad (27) en la caja (22) están dispuestos dos sensores (37, 38) en la envoltura (1) y distanciados con respecto al plano de estanqueidad (35). En el ejemplo mostrado se trata de sensores Hall, mediante los cuales se pueden detectar modificaciones en el campo magnético, los cuales se producen cuando se desplaza el cuerpo de válvula (23) o su componente magnético (32). Las mismas funciones también podrían ser registradas por sensores Reed, sensores ópticos o sensores de presión. Mediante estos sensores (37) o (38) se comprueba si el cuerpo de válvula (23) se encuentra en la posición de apertura para inspirar aire fresco o en la posición de apertura para expulsar el aire de la respiración a través de la abertura (4). La posición de apertura para la entrada de aire fresco a través de la abertura (4) queda determinada por un tope (42) al final de la superficie de estanqueidad (27) y por un tope (49) en los nervios del elemento de guía (25). A través del sensor (37) se detecta esta posición de apertura y la duración de la apertura. La posición de apertura del cuerpo de válvula (23) para que salga el aire viciado a través de la abertura (4) está determinada por la zona final (41) en el elemento de guía (25) y la superficie interior del elemento final (11), que constituye un tope final (43). A esta posición de apertura le está asignado el sensor (38), que detecta el estado de apertura y la duración ésta. Durante estos movimientos en el sentido de las flechas (31) de la posición de estanqueidad a la posición de apertura respectiva, el cuerpo de válvula (23) se desliza en el espacio de paso de aire (26), produciendo este movimiento de deslizamiento muy pocas pérdidas por rozamiento. La disposición, según la invención, tiene la ventaja de que la fuerza necesaria para desviar el cuerpo de válvula (23) de la posición de estanqueidad a la posición de apertura no aumentan progresivamente tanto más el cuerpo se encuentra desviado, pero esta fuerza se mantiene constante, o bien disminuye. La ventaja que resulta de esto consiste en que, al superar el cuerpo de válvula (23) la fuerza de sujeción en la posición de estanqueidad, el mismo es desviado de inmediato y completamente a la posición de apertura y, por lo tanto, se abre toda la sección de flujo para el aire. De esta manera, el caudal de aire queda determinado de forma suficientemente exacta por los tiempos de apertura de la válvula de émbolo (6) y no se requieren sensores adicionales para detectar el contenido de CO_{2} en el aire.

En la figura 5 se muestra substancialmente el canal de aire respiratorio (2) y la válvula de émbolo (6) en una representación esquemática. No se muestran la envoltura (1) y las demás piezas montadas. También en este caso, la caja (22) de la válvula de émbolo (6) forma una parte integral del canal de aire respiratorio (2). La caja (22) presenta una superficie de estanqueidad (27) y el émbolo (24) está dispuesto de forma correspondiente en el cuerpo de válvula (23). La realización del cuerpo de válvula (23) y de la superficie de estanqueidad (27) corresponde, en este caso, a las formas de realización, según las figuras 2 y 3. En este ejemplo de realización, sin embargo, los medios generadores de fuerza (29) no están formados por elementos magnéticos, sino por los dos resortes helicoidales (39) y (40). Las fuerzas de estos dos resortes helicoidales (39) y (40) sujetan el cuerpo de válvula (23) en una posición de estanqueidad y permiten una desviación en el sentido de las dos flechas (31). De esta manera, se obtiene el mismo modo de funcionamiento que se ha descrito para las figuras 1 a 4. Esta forma de realización se puede emplear en determinados casos, donde se desea tener el equipo más económico posible y también se puede admitir un aumento progresivo de las fuerzas de apertura en el cuerpo de válvula (23), es decir, donde es admisible un equipo con poca precisión de trabajo. Las ventajas de la válvula de émbolo, según la invención, se mantienen igualmente.

El equipo de entrenamiento, según la invención, puede estar dotado también de dos válvulas de émbolo (6') y (6''), tal como se muestra asimismo de forma esquemática en la figura 6. Un canal de aire respiratorio (2') está dotado, en este caso, de dos piezas de tubo (50, 51) bifurcados lateralmente, que presentan en su extremo exterior una abertura de entrada de flujo (52) y una entrada de salida de flujo (53), respectivamente. El canal de aire respiratorio (2) presenta, asimismo, un ramal (9) que conduce a la bolsa de aire (5). En cada una de las piezas de tubo (50, 51) está dispuesto un cuerpo de válvula (23) correspondiente, cuya forma de realización corresponde al cuerpo de válvula, según la figura 3. Los dos cuerpos de válvula (23) están dotados de un émbolo (24), en el que está incorporado un componente magnético en forma de un imán permanente (32). En la camisa interior de las piezas de tubo (50, 51) está dispuesta la superficie de estanqueidad necesaria (27') que actúa conjuntamente con el émbolo (24). En la zona de esta superficie de estanqueidad (27'), están incorporados en cada una de las piezas de tubo (50) y (51) dos componentes magnéticos diametralmente opuestos entre sí en forma de imanes permanentes (34). En esta realización, los dos cuerpos de válvula (23) sólo pueden desviarse en una sola dirección desde la posición de estanqueidad a una posición de apertura.

En este caso, la válvula (6'') en la pieza de tubo (50) tiene la función de facilitar la aspiración de aire fresco a través de la abertura (52). La posición de apertura del cuerpo de válvula (23) se detecta a través del sensor (37) y también se determina el tiempo de apertura. La válvula (6') dispuesta en la pieza de tubo (51) tiene, al contrario, solamente la función de facilitar la salida del flujo de aire viciado a través de la abertura (53) y, concretamente, cuando la bolsa de aire (5) está llena. También en este caso, la posición de apertura y el tiempo de apertura del cuerpo de válvula (23) se detectan mediante el sensor (38). Esta disposición con las dos válvulas de émbolo (6') y (6'') hace posible determinar diferentes fuerzas de apertura para el momento de apertura para la aspiración de aire fresco o para el momento de apertura para la salida del flujo de aire de la respiración al entorno. Esto puede ser oportuno o interesante para determinados programas de entrenamiento y/o de terapia.

En el procedimiento, según la invención, para vigilar el suministro de aire fresco en el equipo de entrenamiento respiratorio se utilizan, en parte, datos básicos que han sido detectados en series de ensayos realizados en personas. Especialmente, la capacidad vital depende de cada persona y el volumen de respiración por minuto depende de las personas y del sexo de la persona. Para averiguar matemáticamente la frecuencia respiratoria de una determinada persona, se ha de proceder de la manera siguiente. Primero se mide del modo conocido la capacidad vital (V_{c}). Se establece que el volumen de la bolsa de aire (5) es el 50% de la capacidad vital. Adicionalmente, se determina la capacidad pulmonar total (MVV), en concreto, según la función siguiente:

Varones: MVV=(1,193 x estatura)-(0,816 x edad)-37.949

Mujeres: MVV=(0,842 x estatura)-(0,685 x edad)-4.868

La estatura se ha de poner en cm y la edad en años.

Para el entrenamiento de la resistencia se recomienda un volumen de respiración por minuto (AMV), que corresponde al 60% de la capacidad pulmonar total (MVV).

La frecuencia respiratoria (1/min) se averigua según la función:

Frecuencia respiratoria = AMV/1,5xVolumen de la bolsa

Entrenando dentro del margen de estos valores, estará asegurado que la persona que se está entrenando no tiene demasiado CO_{2} (hipocópnico) o poco CO_{2} (hipercópnico) en el aire de la respiración. Las constantes adaptadas en la fórmula se han de poner en función de la determinación de los valores límite para el contenido de CO_{2} en el aire de respiración. Estas funciones y valores de tabla son válidos para personas medias sanas. Para personas con una baja condición física, otros grupos de personas o, por ejemplo, personas enfermas, es necesario realizar comprobaciones y adaptaciones individuales.

Claims (22)

1. Equipo de entrenamiento para la función respiratoria que comprende una boquilla (3), un canal de aire respiratorio (2), que sigue a continuación de la boquilla (3), con un orificio de entrada/salida (4) para el aire, una bolsa de aire flexible (2), que está unida con el canal de aire respiratorio (5), y una disposición de válvula (6) para regular la cantidad de aire viciado que sale del canal de aire respiratorio (2) y la cantidad de aire fresco que entra en dicho canal (2), caracterizado porque la disposición de válvula comprende, como mínimo, una válvula de émbolo (6), en la que esta válvula de émbolo (6) presenta una caja (22) con un espacio de paso de aire (26) y una superficie de estanqueidad (27) dispuesta en la camisa de este espacio de paso de aire (26), estando dispuesto un cuerpo de válvula (23) en el espacio de paso de aire (26) de la caja (22) y estando este cuerpo de válvula (23) guiado por deslizamiento en el espacio de paso de aire (26) y pudiéndolo desplazar libremente en el espacio de paso de aire (26) en el sentido del eje de flujo (28) del aire desde una posición de estanqueidad a una posición en la que, como mínimo, una sección parcial del espacio de paso de aire (26) está abierta, estando este cuerpo de válvula (23) dotado de un émbolo (24) con una zona de estanqueidad exterior y un elemento de guía (25) para el guiado por deslizamiento en el espacio de paso de aire (26), actuando la zona de estanqueidad del émbolo (24) en la posición de estanqueidad del cuerpo de válvula (23) conjuntamente con la superficie de estanqueidad (27) en la camisa del espacio de paso de aire (26), cerrando la sección transversal del espacio de paso de aire (26) y disponiéndose de medios generadores de fuerza (29) para el posicionamiento del cuerpo de válvula (23) en esta posición de estanqueidad.

2. Equipo de entrenamiento, según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios generadores de fuerza (29) son elementos magnéticos, el cuerpo de válvula (23) comprende como mínimo un componente (32) hecho de un material magnético y en la zona de la caja (22) de la válvula (6) está dispuesto, como mínimo, un componente (33) para la generación de un campo magnético o, como mínimo, un componente (34) hecho de un material magnético, estando estos componentes (32, 33/34) dispuestos en la posición de estanqueidad del cuerpo de válvula (23) aproximadamente en un plano radial común (35) con respecto al eje de flujo (28) del espacio de paso de aire (26).

3. Equipo de entrenamiento, según la reivindicación 2, caracterizado porque el componente para generar un campo magnético en la caja (22) de una válvula de émbolo (6) es un imán permanente (34) o bien un electroimán (33).

4. Equipo de entrenamiento, según la reivindicación 2, caracterizado porque el componente (32) de material magnético dispuesto en el cuerpo de válvula (23) está realizado en un material magnéticamente duro, formado, por ejemplo, por un imán permanente, y en la caja (22) de la válvula de émbolo (6) está dispuesto un componente anular (34) realizado en un material magnéticamente blando, por ejemplo, hierro.

5. Equipo de entrenamiento, según la reivindicación 2, caracterizado porque el componente (32) de material magnético en el cuerpo de válvula (23) está hecho de un material magnéticamente blando, por ejemplo, hierro, y que el componente (34) de material magnético en la caja (22) de la válvula de émbolo (6) está hecho de un material magnéticamente duro, por ejemplo, está formado por un imán permanente.

6. Equipo de entrenamiento, según la reivindicación 2, caracterizado porque el componente (32) de material magnético dispuesto en el cuerpo de válvula (23) y el componente (34) de material magnético dispuesto en la caja (22) de la válvula de émbolo (6) están realizados en un material magnéticamente duro, por ejemplo, están formados por un imán permanente.

7. Equipo de entrenamiento, según la reivindicación 2, caracterizado porque en la caja (22) de la válvula (6) están incorporados como mínimo dos componentes (34) hechos de un material magnéticamente duro, especialmente, imanes permanentes, y porque estos componentes (34) están dispuestos simétricamente alrededor del eje longitudinal del espacio de paso de aire (26).

8. Equipo de entrenamiento, según la reivindicación 1, caracterizado porque la caja (22) de la válvula de émbolo (6) está integrada en el canal de aire respiratorio (2) formando una sola pieza con el mismo, el eje de flujo (28) del espacio de paso de aire (26) se extiende aproximadamente en dirección al eje longitudinal (36) del canal de aire respiratorio (2) y porque este canal de aire respiratorio (2) está sujetado de forma desmontable en una envoltura (1).

9. Equipo de entrenamiento, según la reivindicación 8, caracterizado porque el canal de aire respiratorio (2) con la caja (22) de la válvula de émbolo (6), así como el cuerpo de válvula (23), están realizados en un material que es resistente a los procesos de esterilización.

10. Equipo de entrenamiento, según una de las reivindicaciones 2 a 7, caracterizado porque los componentes (34) de material magnético o los componentes (33) para generar un campo magnético, que están asignados a la caja (22) de la válvula de émbolo (6), así como sensores (37, 38) para detectar la posición del cuerpo de válvula (23), están dispuestos en una envoltura (1), y porque el canal de salida de aire (2) y la caja (22) para la válvula de émbolo (6) están incorporados en esta envoltura (1) y fijados de forma desmontable con el cuerpo de válvula (23).

11. Equipo de entrenamiento, según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque los medios generadores de fuerza (29, 33, 34) pueden ser intercambiados en la zona de la caja (22) de la válvula (6) y porque se pueden utilizar medios (33, 34) que generan distintas fuerzas.

12. Equipo de entrenamiento, según la reivindicación 1, caracterizado porque los medios generadores de fuerza (29) son elementos elásticos (39, 40) y porque, como mínimo, un elemento elástico de este tipo (40) está unido, por un lado, con una zona final (41) del cuerpo de válvula (23) y, por otro lado, con la caja (22) de la válvula de émbolo (6).

13. Equipo de entrenamiento, según la reivindicación 2 ó 12, caracterizado porque la disposición de válvula presenta dos válvulas de émbolo (6' 6'') que actúan en paralelo, de las que una primera válvula de émbolo (6') sirve para controlar la cantidad de aire viciado que sale desde el canal de aire respiratorio (2') y una segunda válvula de émbolo (6'') sirve para controlar la cantidad de aire fresco que entra en el canal de aire respiratorio (2).

14. Equipo de entrenamiento según una des las reivindicaciones 1 a 7 ó 12, caracterizado porque la trayectoria de desplazamiento del cuerpo de válvula (23) está limitada en el espacio de paso de aire (26) por dos topes finales (42, 43), presentando cada uno de dichos topes finales (42, 43) en el sentido del eje de flujo (28) una distancia determinada con respecto a la posición de estanqueidad del cuerpo de válvula (23) en la caja (22) y porque un primer tope (43) determina la posición de apertura de la válvula de émbolo (6) para la salida de aire viciado del canal de aire respiratorio (2) y el segundo tope (41) determina la posición de apertura de la válvula de émbolo (6) para la entrada de aire fresco en dicho canal de aire respiratorio (2).

15. Equipo de entrenamiento, según una reivindicación, 1 a 7 ó 12 ó 13, caracterizado porque en la caja (22) de la válvula de émbolo (6) y en la zona de desplazamiento del émbolo (24) del cuerpo de válvula (22) está dispuesto, como mínimo, un sensor (37, 38) para detectar la posición del cuerpo de válvula (22) en el espacio de paso de aire (26).

16. Equipo de entrenamiento, según la reivindicación 15, caracterizado porque en la caja (22) están incorporados a ambos lados de la posición de estanqueidad del cuerpo de válvula (22) sendos sensores Hall (37, 38), generando dichos sensores de Hall (37, 38) señales, debido a alteraciones del campo magnético, mediante movimientos del cuerpo de válvula (23) en dirección al eje de flujo (28) del canal de paso de aire (26).

17. Equipo de entrenamiento, según la reivindicación 15, caracterizado porque el sensor (37, 38) está unido con un registrador de valores de medición y porque este registrador está unido a través de una interfaz y una línea de datos (13) con un equipo de control (14).

18. Equipo de entrenamiento, según la reivindicación 17, caracterizado porque el equipo de control (14) presenta una unidad de entrada (15) para datos de destino del entrenamiento respiratorio, un microprocesador, una memoria, un microprocesador, una memoria y, como mínimo, un elemento indicador (16, 17) para informaciones de mando y control.

19. Equipo de entrenamiento, según la reivindicación 2, caracterizado porque el componente para generar un campo magnético en la zona de la caja (22) de la válvula de émbolo (6) es un electroimán (33) y este electroimán (33) puede ser conectado y desconectado a través de un equipo de control (14).

20. Procedimiento para vigilar el suministro de aire fresco en un equipo de entrenamiento, según la reivindicación 1, al ser usado por una persona para entrenar la función respiratoria, en el que durante la inspiración se extrae primero una parte del volumen de aire a la bolsa de aire (5) y, a continuación, una vez vaciada la bolsa (5) se suministra una parte del volumen de aire a través de una disposición de válvula (6) del aire ambiente y, al espirar, se suministra primero una parte del volumen de aire a la bolsa de aire (5) y se almacena en la misma y, una vez llenada la bolsa, se entrega una parte del aire espirado a través de la disposición de válvula (6) al aire ambiente y antes de empezar con el entrenamiento se determina un volumen de bolsa personalizado y se calcula una frecuencia respiratoria personal y esta frecuencia respiratoria se preestablece como valor destino a un procesador a través de una unidad de entrada (15) en un equipo de control (14), caracterizado porque el procesador detecta el tiempo que requiere un ciclo de inspiración y de espiración, el tiempo que la disposición de válvula (6) permanece en estado abierto, medido en cada uno de los ciclos de inspiración y de espiración y transmitido como valor de medición al procesador, se detecta la relación entre la duración del ciclo de un proceso de inspiración y de espiración y el tiempo de apertura de la disposición de válvula (6), y se compara con valores aparentemente personales, predeterminados y almacenados, y porque cuando se produce una desviación del valor medido con respecto al almacenado, el procesador produce a través de un indicador (16) una corrección y/o una falsa alarma y para que el contenido en CO_{2} en el aire de respiración se mantenga constante.

21. Procedimiento, según la reivindicación 20, caracterizado porque la relación entre la duración calculada del ciclo del proceso de inspiración o espiración y el tiempo de apertura de la disposición de válvulas (6) se establece a aproximadamente 2:1.

22. Procedimiento, según la patente 20 ó 21, caracterizado porque los tiempos de apertura de la disposición de válvulas (6) están predeterminados, el equipo de control (14) produce los correspondientes impulsos de control y, en la disposición de las válvulas (6), medios dirigibles (33) realizan los procesos de apertura y de cierre de la válvula (6) como función de estos impulsos fiscales.