RU168730U1 - RESPIRATORY SIMULATOR FOR HYPOXIC TRAINING - Google Patents
RESPIRATORY SIMULATOR FOR HYPOXIC TRAINING Download PDFInfo
- Publication number
- RU168730U1 RU168730U1 RU2016122702U RU2016122702U RU168730U1 RU 168730 U1 RU168730 U1 RU 168730U1 RU 2016122702 U RU2016122702 U RU 2016122702U RU 2016122702 U RU2016122702 U RU 2016122702U RU 168730 U1 RU168730 U1 RU 168730U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixing chamber
- hypoxic
- breathing
- training
- simulator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M15/00—Inhalators
Landscapes
- Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области спортивной медицины, физиологии и педагогики спорта.Дыхательный тренажер представляет собой устройство, содержащее последовательно соединенные полумаску, шланг и смесительную камеру, отличающееся тем, что создание гипоксически-гиперкапнической смеси происходит в смесительной камере, которая снабжена дыхательным отверстием, соединенным со шлангом, и, по крайней мере, одним отверстием с клапаном, регулирующим расход воздуха, через которое в камеру поступает свежий воздух. Клапан, регулирующий расход воздуха, имеет переменное сечение. Смесительная камера представляет собой полый цилиндр и конструктивно выполнена с возможностью изменения своего внутреннего объема, причем объем смесительной камеры изменяется в зависимости от антропометрических характеристик пользователя тренажером и целеполагания тренировки.Заявленное техническое решение направлено на повышение эффективности проведения интервальной гипоксической тренировки посредством регулирования концентрации углекислого газа в гипоксически-гиперкапнической смеси и объема дыхательной емкости в зависимости от антропометрических особенностей организма пользователя и целеполагания использования устройства. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.The invention relates to the field of sports medicine, physiology and pedagogy of sports. A breathing simulator is a device containing a half mask, a hose and a mixing chamber connected in series, characterized in that the creation of a hypoxic-hypercapnic mixture occurs in the mixing chamber, which is equipped with a breathing hole connected to hose, and at least one hole with a valve that controls the flow of air through which fresh air enters the chamber. The air flow control valve has a variable cross section. The mixing chamber is a hollow cylinder and is structurally configured to change its internal volume, and the volume of the mixing chamber varies depending on the anthropometric characteristics of the simulator user and the goal of the training. The claimed technical solution is aimed at increasing the efficiency of interval hypoxic training by adjusting the concentration of carbon dioxide in hypoxic hypercapnic mixture and respiratory capacity depending ty from the anthropometric characteristics of the user's body and the goal-setting of the use of the device. 3 s.p. f-ly, 1 ill.
Description
Полезная модель относится к области спортивной медицины, физиологии и педагогики спорта и может быть использована для гипоксической и гиперкапнической тренировок при интенсивных тренировочных и соревновательных нагрузках.The utility model relates to the field of sports medicine, physiology and pedagogy of sports and can be used for hypoxic and hypercapnic training during intense training and competitive loads.
На сегодняшний день большое внимание отводится новейшим методикам подготовки спортсменов, основанным на глубинных исследованиях организма человека. Одной из таких методик является гипоксическая или высотная тренировка - выполнение упражнений, проживание или сон в условиях пониженной концентрации кислорода в воздухе. Подобный вид тренировок оказывает стимулирующее и адаптивное воздействие на организм спортсмена, то есть повышает устойчивость организма ко многим неблагоприятным факторам, в частности к физической нагрузке (Головихин Е.В. и др. Способ гипоксической тренировки, RU 2396987). Помимо этого, установлен лечебный эффект от потребления воздуха с повышенным содержанием углекислого газа (Катаев Ю.В. Способ лечения воздействием гипоксически-гиперкапнической газовой смесью, RU 2387463; Антипов И.В. Влияние гипоксических и гипоксически-гиперкапнических газовых смесей на функциональные резервы организма человека. Диссертация на соискание степени канд. биол. наук по ВАК 03.00.13, Ульяновск: Ульяновский гос. ун-т, - 2006, 144 с.).Today, much attention is paid to the latest methods of training athletes based on in-depth studies of the human body. One of these methods is hypoxic or high-altitude training - performing exercises, living or sleeping in conditions of low oxygen concentration in the air. This type of training has a stimulating and adaptive effect on the athlete's body, that is, it increases the body's resistance to many unfavorable factors, in particular to physical activity (Golovikhin E.V. et al. Method of hypoxic training, RU 2396987). In addition, the therapeutic effect of the consumption of air with a high content of carbon dioxide has been established (Kataev Yu.V. Method of treatment with exposure to a hypoxic-hypercapnic gas mixture, RU 2387463; Antipov IV The effect of hypoxic and hypoxic-hypercapnic gas mixtures on the functional reserves of the human body The dissertation for the degree of Candidate of Biological Sciences according to the Higher Attestation Commission 03.00.13, Ulyanovsk: Ulyanovsk State University, - 2006, 144 pp.).
Известна тренировочная маска, моделирующая условия среднегорья и высокогорья (US 2012094806), устройство которой позволяет дискретно ограничивать количество вдыхаемого человеком воздуха. Маска представляет собой тренировочное устройство для дыхания и регулирования потока воздуха, поступающего в организм человека. Воздух проходит через многоступенчатую систему клапанов, которая создает дополнительное сопротивление потоку воздуха. В результате адаптация легочных мышц пользователя к таким нагрузкам приводит к повышению емкости легких и более эффективному поглощению кислорода воздуха, повышению физической выносливости человека. Недостатком данного устройства является отсутствие возможности создания гипоксически-гиперкапнической дыхательной смеси, изменять концентрацию углекислого газа в ней, а значит невозможность использования в лечебных целях.Known training mask that simulates the conditions of the midlands and highlands (US 2012094806), the device of which allows you to discretely limit the amount of air inhaled by a person. The mask is a training device for breathing and regulating the flow of air entering the human body. Air passes through a multi-stage valve system, which creates additional resistance to air flow. As a result, the adaptation of the user's pulmonary muscles to such loads leads to an increase in lung capacity and more effective absorption of oxygen, increasing physical endurance of a person. The disadvantage of this device is the inability to create a hypoxic-hypercapnic respiratory mixture, to change the concentration of carbon dioxide in it, and therefore the inability to use for medicinal purposes.
Известен респираторный стимулятор для получения смеси свежего воздуха и углекислого газа выдыхаемого воздуха (US 5647345). Респиратор содержит смесительную камеру с отверстием, соединенным трубкой с мундштуком для дыхания и, по меньшей мере, одним отверстием, через которое в камеру поступает свежий воздух. Свежий воздух тщательно смешивается с выдыхаемым воздухом в смесительной камере, образуя гипоксически-гиперкапническую смесь. После продолжительного дыхания из камеры, емкость легких увеличивается, также при продолжительном использовании данного стимулятора происходит нормализация артериального давления пользователя. Недостатком данного устройства являются конструктивные особенности, не позволяющие спортсмену использовать данный стимулятор во время тренировочного занятия (в частности, мундштук для дыхания, форма смесительной камеры), а также отсутствие конструктивной возможности изменять объем гипоксически-гиперкапнической смеси в зависимости от потребности конкретного пользователя с учетом антропометрических данных его организма и целеполагания использования устройства.Known respiratory stimulant to obtain a mixture of fresh air and carbon dioxide exhaled air (US 5647345). The respirator comprises a mixing chamber with an opening connected by a tube to the mouthpiece for breathing and at least one opening through which fresh air enters the chamber. Fresh air is thoroughly mixed with exhaled air in the mixing chamber, forming a hypoxic-hypercapnic mixture. After prolonged breathing from the chamber, the lung capacity increases, and with prolonged use of this stimulator, the user's blood pressure normalizes. The disadvantage of this device is the design features that do not allow the athlete to use this stimulator during a training session (in particular, a mouthpiece for breathing, the shape of the mixing chamber), as well as the lack of constructive ability to change the volume of the hypoxic-hypercapnic mixture depending on the needs of a particular user, taking into account anthropometric his body’s data and the device’s goal-setting.
Известен дыхательный тренажер, содержащий последовательно соединенные полумаску, шланг и дыхательную емкость, отличающийся тем, что полумаска имеет мягкую эластичную линию уплотнения под любую форму лица, линия уплотнения имеет загибающиеся вовнутрь края, образующие воздушную подушечку по всей линии загиба, полумаска снабжена головными лямками с возможностью регулирования их натяжения, съемный гофрированный шланг имеет элементы крепления с двух сторон - со стороны полумаски и со стороны дыхательной емкости, которая выполнена из двух частей с возможностью регулирования объема, причем нижняя часть дыхательной емкости имеет одинаковый диаметр по всей длине, а верхняя часть выполнена с сужающимся диаметром в сторону крепления со шлангом, дыхательная емкость снабжена отверстиями под съемные заглушки со стороны крепления со шлангом и со стороны нижней части, кроме того, дыхательная емкость снабжена отверстием под съемную заглушку для поступления атмосферного воздуха и отбора из дыхательной емкости газовой смеси для проведения анализов (RU 2392010). Данное устройство используется при проведении интервальных гипоксических тренировок (ИПГ), имитирующих условия высокогорья, для вывода организма спортсмена на новый уровень адаптации к максимальным нагрузкам, а также может быть использовано для терапии больных гипертензией. Недостатком данного устройства является отсутствие точного регулирования концентрации углекислого газа в гипоксически-гиперкапнической смеси и объема дыхательной емкости в зависимости от антропометрических особенностей организма пользователя и целеполагания использования устройства.A breathing simulator is known that contains a half mask, a hose and a breathing tank connected in series, characterized in that the half mask has a soft elastic seal line for any face shape, the seal line has edges that are curved inward, forming an air cushion along the entire bend line, the half mask is equipped with head straps with the possibility to regulate their tension, the removable corrugated hose has fastening elements on both sides - on the half mask side and on the side of the breathing tank, which is made of two parts with the ability to adjust the volume, the lower part of the respiratory capacity has the same diameter along the entire length, and the upper part is made with a tapered diameter in the direction of attachment with a hose, the respiratory capacity is provided with holes for removable plugs from the attachment side with the hose and from the bottom, except In addition, the respiratory container is provided with an opening for a removable plug for the intake of atmospheric air and the selection of the gas mixture from the respiratory container for analysis (RU 2392010). This device is used during interval hypoxic training (IPG), simulating high altitude conditions, to bring the athlete's body to a new level of adaptation to maximum loads, and can also be used to treat patients with hypertension. The disadvantage of this device is the lack of precise control of the concentration of carbon dioxide in the hypoxic-hypercapnic mixture and the volume of the respiratory capacity, depending on the anthropometric characteristics of the user's body and the goal-setting of using the device.
Для устранения этих недостатков предлагается дыхательный тренажер, представляющий собой устройство, содержащее последовательно соединенные полумаску, шланг и смесительную камеру, отличающееся тем, что создание гипоксически-гиперкапнической смеси происходит в смесительной камере, которая снабжена дыхательным отверстием, соединенным со шлангом, и по крайней мере, одним отверстием с клапаном переменного сечения, регулирующим расход воздуха, через которое в камеру поступает свежий воздух; смесительная камера представляет собой полый цилиндр и конструктивно выполнена с возможностью изменения своего внутреннего объема, причем объем смесительной камеры изменяется в зависимости от антропометрических характеристик пользователя тренажером и целеполагания тренировки и рассчитывается по формуле:To eliminate these disadvantages, a breathing simulator is proposed, which is a device containing a half mask, a hose and a mixing chamber connected in series, characterized in that the creation of a hypoxic-hypercapnic mixture occurs in the mixing chamber, which is equipped with a breathing hole connected to the hose, and at least one hole with a valve of variable cross section, regulating the flow of air through which fresh air enters the chamber; the mixing chamber is a hollow cylinder and is structurally configured to change its internal volume, and the volume of the mixing chamber varies depending on the anthropometric characteristics of the user with the simulator and the goal setting of the training and is calculated by the formula:
, ,
где Kзад - заданное значение кислорода в объеме вдыхаемого воздуха, %;where K ass - the set value of oxygen in the volume of inhaled air,%;
Vлегких - объем легких, л;V lungs - lung volume, l;
k - коэффициент снижения вдыхаемого объема воздуха при нагрузке.k is the coefficient of decrease in the inhaled volume of air under load.
На фиг. 1 показан дыхательный тренажер, где 1 - полумаска; 2 - элементы крепления полумаски на голове; 3 - дыхательный шланг, соединяющий полумаску и смесительную камеру; 4 и 5 - элементы крепления шланга к маске и смесительной камере соответственно, 6 - смесительная камера, 7 - клапан регулировки расхода воздуха, 8 - отверстие в смесительной камере, в котором помещен клапан регулировки расхода воздуха; 9 - дыхательное отверстие, 10 - элементы крепления смесительной камеры к телу пользователя; 11 - измерительная шкала для регулирования объема смесительной камеры, 12 - фиксатор.In FIG. 1 shows a breathing simulator, where 1 is a half mask; 2 - elements for attaching a half mask to the head; 3 - a breathing hose connecting the half mask and the mixing chamber; 4 and 5 - elements for attaching the hose to the mask and the mixing chamber, respectively, 6 - mixing chamber, 7 - air flow control valve, 8 - hole in the mixing chamber, in which the air flow control valve is placed; 9 - breathing hole, 10 - mounting elements of the mixing chamber to the user's body; 11 - measuring scale for regulating the volume of the mixing chamber, 12 - lock.
Полумаска 1 выполнена из известного гигиенически безопасного материала Неопрен, исключающего раздражение кожи лица. Наличие элементов крепления 2 и 10 обеспечивает надежное закрепление дыхательного тренажера на пользователе и позволяет использовать предлагаемый дыхательный тренажер во время тренировки в любых видах спорта.The
Дыхательный тренажер работает следующим образом.The breathing simulator works as follows.
Перед началом тренировочного занятия пользователь механически устанавливает объем смесительной камеры 6, исходя из своих антропометрических данных (объем легких) и целеполагания тренировки, по формуле:Before the start of the training session, the user mechanically sets the volume of the
, ,
где Kзад - заданное значение кислорода в объеме вдыхаемого воздуха, %;where K ass - the set value of oxygen in the volume of inhaled air,%;
Vлегких - объем легких, л;V lungs - lung volume, l;
k - коэффициент снижения вдыхаемого объема воздуха при нагрузке.k is the coefficient of decrease in the inhaled volume of air under load.
Увеличение или уменьшение объема смесительной камеры 6 выполняется путем выдвижения из нижней части камеры 6 верхней части камеры 6, имеющей меньший диаметр, чем нижняя часть камеры 6, частично или до упора или опускания верхней части камеры 6 в нижнюю часть камеры 6 в соответствии с установленной на камере измерительной шкалой 11 и последующей фиксацией полученного объема камеры 6 фиксатором 12.The increase or decrease in the volume of the
Вдох и выдох осуществляется через дыхательное отверстие 9 в смесительной камере 6, куда через отверстие 8 и клапан регулировки расхода воздуха 7 поступает атмосферный воздух и где смешивается с выдыхаемым воздухом, образуя гипоксически-гиперкапническую смесь, далее вдыхаемый воздух идет по дыхательному шлангу 3, попадая через лицевую полумаску 1 в дыхательные пути спортсмена. Дыхательный тренажер можно закрепить на голове и теле пользователя элементами крепления 2 и 11 соответственно, что позволяет дышать одновременно с выполнением тренировочных упражнений.Inhalation and exhalation is carried out through the
При выдохе газовая смесь из легких пользователя с пониженным содержанием кислорода и повышенным содержанием углекислого газа перемещается по шлангу 3 в смесительную камеру 6. При вдохе за счет разряжения,. создаваемого легкими пользователя, газовая смесь из смесительной камеры 6 по шлангу 3 поступает под полумаску 1, при этом газовая смесь обогащается кислородом через отверстие 8 и клапан регулировки расхода воздуха 7 смесительной камеры для поступления атмосферного воздуха. Клапан 7 регулирует должную мощность вдоха-выдоха пользователя.When exhaling, the gas mixture from the user's lungs with a low oxygen content and a high content of carbon dioxide moves through the
На базе Училища олимпийского резерва №1 (колледж), г. Екатеринбург, были проведены исследования, в которых принимали участие 10 квалифицированных спортсменов групп спортивного совершенствования и высшего спортивного мастерства.On the basis of the School of Olympic Reserve No. 1 (college), the city of Yekaterinburg, studies were conducted in which 10 qualified athletes of sports improvement and higher sportsmanship groups took part.
Спортсменам был проведен курс гипоскитерапии в виде интервальной гипоксической тренировки (ИГТ) с использованием дополнительного «мертвого» пространства (ДМП), при котором применяли дыхательный тренажер с варьированием общего объема смесительной камеры от 1000 до 2000 мл. Ингаляцию проводили 6 дней в неделю, каждый сеанс включал 10-12 циклов 5-минутного дыхания через ДМП с последующим 5-минутным дыханием атмосферным воздухом.Athletes underwent a course of hyposcitherapy in the form of interval hypoxic training (IHT) using an additional “dead” space (DMP), in which a breathing simulator was used with a total mixing chamber varying from 1000 to 2000 ml. Inhalation was performed 6 days a week, each session included 10-12 cycles of 5-minute breathing through DMP followed by 5-minute breathing with atmospheric air.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что курс ИГТ способствовал повышению работоспособности и экономизации функции дыхания и улучшения кровообращения спортсменов. Анализ результатов позволяет сделать вывод, что курс нормобарической ИГТ при использовании предлагаемого дыхательного тренажера является эффективным методом улучшения функционального состояния организма, роста общей и специальной работоспособности спортсменов.The results obtained indicate that the course of IHT contributed to an increase in the working capacity and economization of the respiratory function and to improve the blood circulation of athletes. An analysis of the results allows us to conclude that the course of normobaric IHT using the proposed breathing simulator is an effective method to improve the functional state of the body, increase the general and special performance of athletes.
Дыхательный тренажер изготовлен, испытан с положительным результатом и рекомендован к внедрению.The breathing simulator is manufactured, tested with a positive result and recommended for implementation.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016122702U RU168730U1 (en) | 2016-06-08 | 2016-06-08 | RESPIRATORY SIMULATOR FOR HYPOXIC TRAINING |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016122702U RU168730U1 (en) | 2016-06-08 | 2016-06-08 | RESPIRATORY SIMULATOR FOR HYPOXIC TRAINING |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU168730U1 true RU168730U1 (en) | 2017-02-17 |
Family
ID=58450481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016122702U RU168730U1 (en) | 2016-06-08 | 2016-06-08 | RESPIRATORY SIMULATOR FOR HYPOXIC TRAINING |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU168730U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU214159U1 (en) * | 2022-08-01 | 2022-10-13 | Андрей Дмитриевич Романов | A simulator that simulates the breathing of a person in a means of personal respiratory protection |
WO2024030047A1 (en) * | 2022-08-01 | 2024-02-08 | Андрей Дмитриевич РОМАНОВ | Human breathing simulator |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030140925A1 (en) * | 2000-07-19 | 2003-07-31 | Sapienza Christine A. | System for conditioning expiratory muscles for an improved respiratory system |
RU2326700C2 (en) * | 2006-07-31 | 2008-06-20 | Яков Абрамович Рояк | Respiratory apparatus "second youth" |
RU2392010C1 (en) * | 2008-12-11 | 2010-06-20 | Евгений Васильевич Головихин | Breathing exercise device |
-
2016
- 2016-06-08 RU RU2016122702U patent/RU168730U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030140925A1 (en) * | 2000-07-19 | 2003-07-31 | Sapienza Christine A. | System for conditioning expiratory muscles for an improved respiratory system |
RU2326700C2 (en) * | 2006-07-31 | 2008-06-20 | Яков Абрамович Рояк | Respiratory apparatus "second youth" |
RU2392010C1 (en) * | 2008-12-11 | 2010-06-20 | Евгений Васильевич Головихин | Breathing exercise device |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU214159U1 (en) * | 2022-08-01 | 2022-10-13 | Андрей Дмитриевич Романов | A simulator that simulates the breathing of a person in a means of personal respiratory protection |
WO2024030047A1 (en) * | 2022-08-01 | 2024-02-08 | Андрей Дмитриевич РОМАНОВ | Human breathing simulator |
RU225670U1 (en) * | 2024-02-17 | 2024-05-02 | Егор Игоревич Поваляев | Breathing simulator for treatment and rehabilitation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10610731B2 (en) | Breathing apparatus with means for regulating the inhalation and exhalation resistances | |
Mueller et al. | Ventilation and arterial blood gas changes induced by pursed lips breathing. | |
US5647345A (en) | Respiratory stimulator & methods of use | |
Phillipson et al. | Effect of vagal blockade on regulation of breathing in conscious dogs. | |
RU2392010C1 (en) | Breathing exercise device | |
Motley | The effects of slow deep breathing on the blood gas exchange in emphysema | |
Bainton et al. | Posthyperventilation apnea in awake man. | |
US4634117A (en) | Lung trainer | |
Kim et al. | Effects of a balloon-blowing exercise on lung function of young adult smokers | |
RU168730U1 (en) | RESPIRATORY SIMULATOR FOR HYPOXIC TRAINING | |
RU2650205C2 (en) | Device for production of hypoxic, hyperoxic and normoxic respiratory mixtures and interval complex normobaric training | |
RU2336907C2 (en) | Individual ustjantsev-velichkovsky respiratory device | |
US20090025726A1 (en) | Hypoxic conditioning in patients with exercise limiting conditions | |
RU2414934C1 (en) | Method for optimising functional recovery processes in hockey players with using heliox | |
RU215426U1 (en) | Breathing simulator | |
RU2430751C1 (en) | Respirator | |
RU2466750C2 (en) | Method of increasing performance capability of individual | |
RU2396987C1 (en) | Method of hypoxic training | |
Reddy et al. | Effect of yogic exercises (pranayama) on pulmonary function tests | |
RU2467771C2 (en) | Respiration training device | |
RU2527168C1 (en) | Method of treating bronchitis in reconvalescent children | |
RU2720162C1 (en) | Method of rehabilitation of patients with chronic cerebral ischemia | |
RU2717708C1 (en) | Method of rehabilitation of patients with bronchial asthma | |
RU2235561C2 (en) | Method for training human respiratory system | |
RU2195966C2 (en) | Device for creating physiological hypercapnia in human patient |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180609 |
|
NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20190513 |
|
PC91 | Official registration of the transfer of exclusive right (utility model) |
Effective date: 20190730 |
|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200609 |