RU2183130C2 - Электронное устройство для тренировки дыхания - Google Patents
Электронное устройство для тренировки дыхания Download PDFInfo
- Publication number
- RU2183130C2 RU2183130C2 RU98104005A RU98104005A RU2183130C2 RU 2183130 C2 RU2183130 C2 RU 2183130C2 RU 98104005 A RU98104005 A RU 98104005A RU 98104005 A RU98104005 A RU 98104005A RU 2183130 C2 RU2183130 C2 RU 2183130C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- counter
- unit
- training
- switch unit
- acoustic
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
- A63B23/18—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for improving respiratory function
- A63B23/185—Rhythm indicators
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B2213/00—Exercising combined with therapy
- A63B2213/005—Exercising combined with therapy with respiratory gas delivering means, e.g. O2
- A63B2213/006—Exercising combined with therapy with respiratory gas delivering means, e.g. O2 under hypoxy conditions, i.e. oxygen supply subnormal
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B2230/00—Measuring physiological parameters of the user
- A63B2230/04—Measuring physiological parameters of the user heartbeat characteristics, e.g. ECG, blood pressure modulations
- A63B2230/06—Measuring physiological parameters of the user heartbeat characteristics, e.g. ECG, blood pressure modulations heartbeat rate only
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B2230/00—Measuring physiological parameters of the user
- A63B2230/04—Measuring physiological parameters of the user heartbeat characteristics, e.g. ECG, blood pressure modulations
- A63B2230/06—Measuring physiological parameters of the user heartbeat characteristics, e.g. ECG, blood pressure modulations heartbeat rate only
- A63B2230/062—Measuring physiological parameters of the user heartbeat characteristics, e.g. ECG, blood pressure modulations heartbeat rate only used as a control parameter for the apparatus
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Cardiology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Physiology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области спорта и медицине. С целью уменьшения массогабаритных характеристик устройство-задатчик дыхательного ритма выполнено на основе радиоэлектронных компонентов, что позволяет использовать его при другой деятельности, увеличив, таким образом, время тренировки, а с целью поддержания постоянной заданной тренировочной нагрузки длительность каждого дыхательного цикла обратно пропорциональна частоте сердечных сокращений. Устройство содержит датчик пульса, усилитель, счетчик импульсов, дешифратор, блок переключателей, генератор звуковой частоты, элемент И и звуковой излучатель. Счетчик ведет счет импульсам с датчика пульса, дешифратор преобразует двоичный код счетчика в униполярный код. При совпадении этого кода с установленной униполярной комбинацией на блоке переключателей появится звуковой сигнал на излучателе от генератора через элемент, а счетчик по входу R установится в исходное нулевое состояние. Звуковой сигнал определяет начало очередного дыхательного цикла. Тренировочная нагрузка задается на блоке переключателей. Чем больше задана с помощью блока переключателей сумма, которую может накопить счетчик, тем больше длительность каждой дыхательной фазы и выше тренировочная нагрузка. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области спорта для дополнительной тренировки легочной и сердечно-сосудистой систем, а также может быть использовано в медицине в качестве гипоксической стимуляции неспецифической резистентности организма.
Известны для гипокситерапии барокомплексы, создающие эффект "горного воздуха", типа "Эльбрус", БЛКС 307. В камеру с пациентом подается воздух с пониженным содержанием кислорода, состояние пациента контролируется компьютерной системой.
Недостатками этих комплексов являются их высокая стоимость, ограниченное время воздействия - в пределах проведения сеансов гипокситерапии в медицинском учреждении.
Другой подход заключается в том, что гипоксия создается с помощью устройств, в которых пониженное содержание кислорода во вдыхаемом воздухе получается смешиванием в некоторых емкостях части выдыхаемого воздуха и поступающего атмосферного. К таким устройствам относятся индивидуальные гипосикаторы - а.с. СССР 1335294, кл. А 61 М 16/00, 1987, патент RU 2021825, кл. А 61 М 16/00,1994.
К недостаткам таких устройств можно отнести отсутствие в них элементов контроля состояния пользователя, объективно дозировать снижение содержания кислорода при вдохе, а также наличие объемных элементов: загубника или маски, шлангов, клапанов, емкости для смешивания части выдыхаемого воздуха и атмосферного. Последнее практически исключает возможность пользоваться гипоксикаторами при других видах деятельности из-за их объемности и неэстетичности. Кроме того, такая вдыхаемая смесь содержит пониженное содержание отрицательных аэроионов, так как используется выдыхаемый воздух.
Известно механическое устройство, с помощью которого гипоксия создается за счет изменения продолжительности каждой фазы дыхательного цикла, причем начало каждого цикла определяется визуальными ориентирами на самом устройстве - а.с. СССР 1729541 А1, кл. А 63 В 23/18, 1992.
К недостаткам данного устройства можно отнести отсутствие объективного дозирования нагрузки и контроля за реакцией организма при изменении физической активности, визуальный контроль за ориентирами, что требует определенного внимания.
Наличие объемных элементов (загубник, трубки, дисковый обтюратор) ограничивает возможность применения данного устройства из-за неэстетичности.
Известно электронное устройство для тренировки дыхания, содержащее узел индикации начала каждого дыхательного цикла, датчик пульса для согласования режима дыхания с ритмом работы сердца и счетчик сердечных сокращений - ЕР 0113200, кл. А 61 В 5/02,1984.
Однако известное устройство не обеспечивает возможности объективно поддерживать заданную дыхательную нагрузку при изменении функционального состояния в текущий момент времени и отслеживать потребность организма в кислороде при изменении физической нагрузки.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является соединение портативного устройства, удобного для использования при других видах деятельности, что увеличивает время тренировки, наличие в устройстве контроля за реакцией организма пользователя на гипоксию, а также возможность объективно поддерживать заданную дыхательную нагрузку при изменении функционального состояния в текущий момент времени, разработка радиоэлектронного устройства, как наиболее поддающегося миниатюризации и способного выполнять сложные функции.
Для решения задачи контроля за реакцией организма на гипоксию выбран показатель пульса, обладающий интегрирующим свойством отклика всех систем человека, как на недостаток поступления кислорода, так и на адаптивные возможности организма в зависимости от его функционального состояния на текущий момент.
Указанный технический результат достигается за счет того, что электронное устройство, содержащее узел индикации начала каждого дыхательного цикла, датчик пульса для согласования ритма дыхания с ритмом работы сердца и счетчик сердечных сокращений, снабжено задатчиком тренировочной нагрузки в виде соотношения один дыхательный цикл - число сердечных сокращений, при этом датчик пульса соединен со счетчиком сердечных сокращений, связанным с задатчиком тренировочной нагрузки, который в свою очередь соединен с узлом индикации.
Поскольку длительность каждой фазы дыхательного цикла обратно пропорциональна частоте сердечных сокращений, отслеживается потребность организма в кислороде при изменении физической нагрузки и влиянии других факторов при заданной дыхательной нагрузке.
Тренировочная нагрузка задается соотношением длительность дыхательного цикла - частота сердечных сокращений. В устройстве ведется подсчет заданного количества сердечных сокращений, после чего выдается сигнал на начало следующего дыхательного цикла. Таким образом, чем больше сердечных сокращений в течение одного дыхательного цикла, тем больше тренировочная нагрузка.
В изобретении в качестве ориентиров начала каждого дыхательного цикла используется звуковой сигнал, так как звуковой канал восприятия информации менее загружен, чем зрительный, но может быть использован и другой вид индикации.
На чертеже представлена функциональная схема устройства.
Устройство содержит датчик пульса 1, усилитель 2, счетчик импульсов 3, дешифратор 4, блок переключателей 5, замыкающие выходы дешифратора 4 на одну общую точку, которая соединена с первым входом элемента И 6 и входом установки в ноль-R счетчика 3, генератор звуковой частоты 7, соединенный со вторым входом элемента И 6, звуковой излучатель 8, подключенный к выходу элемента И 6.
Устройство работает следующим образом. На блоке переключателей 5 задается тренировочная нагрузка, т.е. замыкается один из переключателей. С датчика пульса 1 через усилитель 2 на вход счетчика 3 поступают импульсы. С выхода счетчика 3 подсчитанная сумма импульсов в виде двоичного кода подается на входы дешифратора 4, на котором осуществляется преобразование двоичного кода в униполярный. Появление сигнала на выходе дешифратора 4, соединенного с замкнутым переключателем, приведет к следующему:
1) по первому входу элемента 6 будет разрешение на прохождение через элемент 6 импульсов звуковой частоты с генератора 7 на излучатель 8, таким образом, формируется сообщение пользователю о начале очередного дыхательного цикла;
2) счетчик 3 по входу установки в ноль-R перейдет в исходное нулевое состояние.
1) по первому входу элемента 6 будет разрешение на прохождение через элемент 6 импульсов звуковой частоты с генератора 7 на излучатель 8, таким образом, формируется сообщение пользователю о начале очередного дыхательного цикла;
2) счетчик 3 по входу установки в ноль-R перейдет в исходное нулевое состояние.
С установкой счетчика 3 в исходное нулевое состояние исчезнет сигнал на замкнутом переключателе, импульсы звуковой частоты не будут поступать через элемент 6 на звуковой излучатель 8. Схема вернется в исходное состояние: счетчик 3 будет подсчитывать заданное количество импульсов с датчика пульса 1, определяя, таким образом, длительность дыхательного цикла.
Тренировочная нагрузка задается на блоке переключателей 5. Чем больше задана с помощью блока переключателей 5 сумма, которую может накопить счетчик 3, тем больше длительность каждой дыхательной фазы и выше тренировочная нагрузка.
При увеличении или уменьшении физической активности соответственно увеличивается или уменьшается частота сердечных сокращений, но так как длительность дыхательного цикла обратно пропорциональна частоте сердечных сокращений, соответственно уменьшится или увеличится длительность дыхательных фаз, обеспечивая, таким образом, постоянное соотношение длительность дыхательного цикла - частота сердечных сокращений, а именно тренировочную нагрузку.
Задатчик отслеживает потребность организма в кислороде при изменении нагрузки и влиянии других факторов, и он, обеспечивая соотношение один дыхательный цикл - число сердечных сокращений, соответственно уменьшит или увеличит длительность дыхательных фаз, что равнозначно увеличению или уменьшению потребления кислорода.
Claims (1)
- Электронное устройство для тренировки дыхания, содержащее узел индикации начала каждого дыхательного цикла, датчик пульса для согласования ритма дыхания с ритмом работы сердца и счетчик сердечных сокращений, отличающееся тем, что оно содержит задатчик тренировочной нагрузки в виде соотношения один дыхательный цикл - число сердечных сокращений, при этом датчик пульса соединен со счетчиком сердечных сокращений, связанным с задатчиком тренировочной нагрузки, который, в свою очередь соединен с узлом индикации.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98104005A RU2183130C2 (ru) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | Электронное устройство для тренировки дыхания |
PCT/RU1999/000059 WO1999044692A1 (fr) | 1998-03-04 | 1999-03-03 | Dispositif electronique d'entrainement respiratoire |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98104005A RU2183130C2 (ru) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | Электронное устройство для тренировки дыхания |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU98104005A RU98104005A (ru) | 2000-02-20 |
RU2183130C2 true RU2183130C2 (ru) | 2002-06-10 |
Family
ID=20202999
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98104005A RU2183130C2 (ru) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | Электронное устройство для тренировки дыхания |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2183130C2 (ru) |
WO (1) | WO1999044692A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007133121A1 (fr) | 2006-05-17 | 2007-11-22 | Vyacheslav Yrievich Shalygin | Procédé de régulation de la respiration pour agir sur l'organisme humain |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ITRE20080112A1 (it) * | 2008-11-25 | 2010-05-26 | Genesis Elettronica S R L | '' dispositivo per il trattamento dello stress '' |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1162436B (it) * | 1978-11-09 | 1987-04-01 | Walbeoffe Wilson John H | Dispositivo segnalatore di pulsazioni da applicare al polso |
US4519395A (en) * | 1982-12-15 | 1985-05-28 | Hrushesky William J M | Medical instrument for noninvasive measurement of cardiovascular characteristics |
JPS62277976A (ja) * | 1986-05-27 | 1987-12-02 | 八木 俊樹 | 腹式呼吸訓練装置 |
US4863385A (en) * | 1987-01-05 | 1989-09-05 | Pierce Richard S | Cardiopulmonary resuscitation (CPR) sequencer |
RU2033783C1 (ru) * | 1992-06-08 | 1995-04-30 | Кооператив "Биосвязь" | Тренажер для отработки дыхания |
-
1998
- 1998-03-04 RU RU98104005A patent/RU2183130C2/ru not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-03-03 WO PCT/RU1999/000059 patent/WO1999044692A1/ru active Application Filing
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007133121A1 (fr) | 2006-05-17 | 2007-11-22 | Vyacheslav Yrievich Shalygin | Procédé de régulation de la respiration pour agir sur l'organisme humain |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1999044692A1 (fr) | 1999-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hazucha et al. | Effects of steady-state and variable ozone concentration profiles on pulmonary function | |
US5529498A (en) | Method and apparatus for measuring and enhancing neuro-motor coordination | |
Wiles et al. | The effects of performing isometric training at two exercise intensities in healthy young males | |
JPS62277976A (ja) | 腹式呼吸訓練装置 | |
SE9701150D0 (sv) | Anordning för att utvärdera NO-halten i en utandad luftström | |
US20190134460A1 (en) | Respiratory therapy device and system with integrated gaming capabilities and method of using the same | |
CA3077152A1 (en) | Systems and methods for hypoxic gas delivery for altitude training and athletic conditioning | |
JPS6237996B2 (ru) | ||
JPS6311173A (ja) | 心臓ペ−スメ−カ− | |
RU2183130C2 (ru) | Электронное устройство для тренировки дыхания | |
Tong et al. | Nostril dilatation increases capacity to sustain moderate exercise under nasal breathing condition | |
Åstrand et al. | Effects on humans of solvents in the inspiratory air: A method for estimation of uptake | |
US20180311452A1 (en) | Assisted ventilation systems and methods | |
Weiss et al. | Induced respiratory change in asthmatic children. | |
Burki | Effects of added inspiratory loads on load detection thresholds | |
Pokorsko et al. | Ventilatory and cardiovascular responses to hypoxic and hyperoxic statis handgrip exercise in man | |
Drysdale et al. | Arterial chemoreceptors, ventilation and heart rate in man. | |
Burki | Detection of added respiratory loads in patients with restrictive lung disease | |
Strange-Petersen et al. | Carotid arterial blood gas oscillations and the phase of the respiratory cycle during exercise in man: testing a model | |
Axen et al. | Effect of thoracic deafferentation on load-compensating mechanisms in humans | |
WO2007133121A1 (fr) | Procédé de régulation de la respiration pour agir sur l'organisme humain | |
JPS58183180A (ja) | なわとび用カウンタ装置 | |
RU2033079C1 (ru) | Устройство для проведения дыхательной гимнастики а.и.маликова | |
Anderson et al. | Metabolic and hemodynamic effects of inhibitory breathing. | |
RU2033783C1 (ru) | Тренажер для отработки дыхания |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130305 |