RU2691272C1

RU2691272C1 - Simulator for exercises of musculo-ligamentous apparatus of ankle joint

Info

Publication number: RU2691272C1
Application number: RU2018136165A
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Котровский
Original assignee: Александр Александрович Котровский
Priority date: 2018-10-15
Filing date: 2018-10-15
Publication date: 2019-06-11

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention refers to medicine, particularly to devices for training of musculo-ligamentous apparatus of ankle joint in treating and preventing flat feet, as well as in recovery after injuries and in postoperative period. Simulator for exercises of musculo-ligament apparatus of ankle joints comprises a support for arms in the form of a crossbar attached to the support surface, retainers for feet, cups fixed with fixed fixation on leg shanks, fixed cylinders with pistons with rods arranged at one end. Fixed cylinders are rigidly fixed by means of fixtures with support surface, and rods second end by means of hinge joints are fixed on cuffs and installed with possibility of translational movement in fixed cylinders, each of which is equipped with bypass valve for passage of air displaced by piston from cylinder.

EFFECT: invention enables active strengthening of the musculo-ligamentous apparatus of the ankle joint, avoiding flat feet, developing a group of muscles and ligaments responsible for the flexion function of the feet, relieving the load from the knee joints and spinal column.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области медицины, в частности к устройствам для тренировки мышечно-связочного аппарата голеностопного сустава при лечении и профилактики плоскостопия, а также при восстановлении после травм и послеоперационный период.The invention relates to the field of medicine, in particular to devices for training the musculo-ligamentous apparatus of the ankle joint in the treatment and prevention of flatfoot, as well as during recovery from injury and the postoperative period.

В настоящее время известно множество способов и устройств для тренировки мышечно-связочного аппарата голеностопного сустава. Например, специально разработанные упражнения для голеностопа, позволяющие человеку укреплять связки и мышцы стопы, благодаря чему проходит боль и дискомфорт в ногах после растяжения. Лечебная гимнастика состоит из разминки и растяжки, затем последует гимнастический комплекс для укрепления голени и лодыжек. Сначала тренировка проводится под наблюдением врача. Затем зарядку можно выполнять в домашних условиях, самостоятельно контролируя нагрузки и интенсивность упражнений, (см. Упражнения для голеностопного сустава. Статья. Открытое издание. Ссылка доступа: http://etosustav.ru/st/trenirovki/uprazhneniya-dlya-golenostopa.html). Указанная лечебная физкультура, предназначена для тренировки мышечно-связочного аппарата голеностопа и помогает привести в тонус мягкие ткани сочленения, благодаря чему стопа приобретет устойчивое положение, и человек не будет подворачивать конечности, а нормализация кровообращения и питания суставного соединения положительно сказывается на состоянии костных тканей.Currently, there are many methods and devices for training the muscular-ligamentous apparatus of the ankle joint. For example, specially designed exercises for the ankle, allowing a person to strengthen the ligaments and muscles of the foot, due to which the pain and discomfort in the legs passes after stretching. Therapeutic gymnastics consists of a warm-up and stretching, followed by a gymnastic complex to strengthen the legs and ankles. First, training is carried out under the supervision of a doctor. Then you can exercise at home, independently controlling the load and intensity of exercise, (see Exercises for the ankle joint. Article. Open edition. Access link: http://etosustav.ru/st/trenirovki/uprazhneniya-dlya-golenostopa.html ). This therapeutic exercise is designed to train the musculo-ligamentous apparatus of the ankle and helps to tone the soft tissues of the articulation, so that the foot will become stable, and the person will not turn the limbs, and normalization of blood circulation and nutrition of the articular joint has a positive effect on the state of bone tissue.

Также к одному из устройств можно отнести применение специальных индивидуальных стелек-супинаторов, которые приподнимают уплощенный свод стопы (см. Популярная медицинская энциклопедия. Ташкент. 1989 г., стр. 483). Использование таких специальных индивидуальных стелек-супинаторов особенно в детском возрасте, позволяет удерживать продольные свод стопы в анатомически правильном положении, обеспечить рессорную и балансировочную функции стопы.Also, one of the devices includes the use of special individual insoles-instep supports that lift a flattened arch of the foot (see Popular Medical Encyclopedia. Tashkent. 1989, p. 483). The use of such special individual insoles-insteps, especially in childhood, allows you to hold the longitudinal arch of the foot in the anatomically correct position, to provide spring and balancing functions of the foot.

Кроме того, известно устройство для разработки подвижности и укрепления мышц и связок голеностопного сустава, содержащее опору для стоп со средством крепления стоп. Между основанием и опорой для стоп расположена вертикальная стойка с полусферическим гнездом, вверху в котором размещен шар. Полусферическое гнездо размещено в трубчатом корпусе, установленном с возможностью отклонения и вращения относительно вертикальной оси стойки за счет имеющегося в нижней части корпуса отверстия. На внешней стороне трубчатого корпуса выполнен круговой выступ, на котором закреплена с помощью болтов опора для стоп в форме круга. На шар установлена фигурная шайба, взаимодействующая через пружину с гайкой, вкручиваемой в верхнюю часть корпуса. На трубчатый корпус ниже кругового выступа и стойку надет резиновый сильфон. (см. Патент РФ №2408352 МПК А61Н 1/00. Устройство для разработки подвижности и укрепления мышц и связок голеностопного сустава. Патентообладатель ГОУДПО «Новокузнецкий государственный институт усовершенствования врачей Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию». Авторы: Водянов Н.М., Яруллина Т.С., Яруллин И.М., Авдонченко Т.С. и др. Опубл. 10.01.2011 г. Бюл. №1. Открытое издание. Прототип).In addition, a device is known for developing mobility and strengthening the muscles and ligaments of the ankle joint, which includes a support for the feet with means for fixing the feet. Between the base and the support for the feet there is a vertical stand with a hemispherical nest, at the top in which the ball is placed. The hemispherical seat is housed in a tubular body that is installed with the possibility of deflection and rotation about the vertical axis of the rack due to the hole in the lower part of the body. On the outer side of the tubular body there is a circular ledge on which the support for the feet in the form of a circle is fixed with the help of bolts. A ball washer is installed on the ball, interacting through a spring with a nut that is screwed into the upper part of the body. On the tubular body below the circular protrusion and the rack is wearing a rubber bellows. (see Patent RF №2408352 IPC AN61 1/00. Device for the development of mobility and strengthening the muscles and ligaments of the ankle joint. Patentee GOUDPO "Novokuznetsk State Institute of Advanced Training of Doctors of the Federal Agency for Health and Social Development. Authors: Vodyanov NM, Yarullina TS, Yarullin IM, Avdonchenko TS and others, published on January 10, 2011, Bull. No. 1. Open edition. Prototype).

Известное устройство удобно для использования, мобильно, позволяет увеличить степень свободы движения опоры для стоп, имеет возможность дозировать нагрузку и укреплять мышцы и связки голеностопных суставов за счет использования мышечных усилий здоровой стопы. Однако недостатком указанного устройства является невозможность качественной активной тренировки мышечно-связочного аппарата под различной нагрузкой, отвечающего за продольный свод стопы, а именно задней большеберцовой и группы мышц малых большеберцовых. При применении указанного устройства мышцы и связки стопы находятся в неактивном состоянии и не развиваются достаточно, таким образом, происходит их атрофирование, что в последствии может приводить к утолщению поперечного свода стопы, при этом стопа соприкасается с полом почти всей площадью подошвы, теряется амортизация, что в свою очередь приводит к проблемам с опорно-двигательным аппаратом (повышенной нагрузке на коленные суставы, позвоночник и т.д.).The known device is convenient to use, mobile, allows you to increase the degree of freedom of movement of the support for the feet, has the ability to dose the load and strengthen the muscles and ligaments of the ankle joints through the use of muscular effort of a healthy foot. However, the disadvantage of this device is the impossibility of high-quality active training of the muscular-ligamentous apparatus under various loads, responsible for the longitudinal arch of the foot, namely, the posterior tibial and muscle groups of the small tibial. When using this device, the muscles and ligaments of the foot are inactive and do not develop enough, thus they are atrophied, which can later lead to thickening of the transverse arch of the foot, with the foot in contact with the floor of almost the entire foot area, depreciation is lost, in turn, leads to problems with the musculoskeletal system (increased stress on the knee joints, spine, etc.).

Задачей предполагаемого изобретения является активное укрепление мышечно-связочного аппарата голеностопного сустава с целью удержания внутреннего свода стопы в анатомически правильном положении, а также развитие группы мышц и связок, отвечающих за сгибательную функцию стоп, в том числе снижение нагрузки, действующей на коленные суставы и позвоночник.The objective of the proposed invention is the active strengthening of the musculo-ligamentous apparatus of the ankle joint in order to maintain the internal arch of the foot in the anatomically correct position, as well as the development of the group of muscles and ligaments responsible for the flexion of the foot, including reducing the load acting on the knee joints and the spine.

Техническим решением предложенного изобретения является применение устройства, содержащего: манжеты, крепящиеся на голенях ног и посредством шарнирных соединений, соединенных со штоками с поршнями расположенными в цилиндрах, имеющих перепускные клапаны, крепления, фиксаторы стоп, опору.The technical solution of the proposed invention is the use of a device comprising: cuffs mounted on the legs of the legs and by means of hinged joints connected to rods with pistons located in cylinders, having bypass valves, fasteners, fixers, feet, support.

Техническим результатом предложенного изобретения является активное укрепление мышечно-связочного аппарата голеностопного сустава, позволяет избежать плоскостопия, развитие группы мышц и связок, отвечающих за сгибательную функцию стоп, снятие нагрузки с коленных суставов и позвоночника.The technical result of the proposed invention is the active strengthening of the musculo-ligamentous apparatus of the ankle joint, avoids flat-footedness, the development of a group of muscles and ligaments responsible for the flexion function of the feet, the removal of the load from the knee joints and the spine.

При этом сущность работы устройства тренажера для тренировки мышечно-связочного аппарата голеностопного сустава состоит в том, что во время тренировки, человек становится правой и левой ногами в фиксаторы стоп, обеспечивающие их неподвижное положение, держась руками за опору с целью удерживания равновесия. Выполняет наклоны голеней ног попеременно вправо-влево, вперед-назад, на которых надеты манжеты, жестко связанные со штоками с поршнями, При движении штоков с поршнями в цилиндрах закрепленных неподвижно на опорной поверхности, создается сопротивление воздуха, преодолеваемое усилием ног. Таким образом, обеспечивается активная тренировка мышечно-связочного аппарата голеностопного сустава при неподвижном положении самих стоп.The essence of the work of the device simulator for training the musculo-ligamentous apparatus of the ankle joint is that during a workout, the person becomes the right and left feet in the fixatives of the feet, ensuring their stationary position, holding their hands for support in order to maintain balance. Performs tilts of the legs legs alternately left and right, back and forth, on which cuffs, rigidly connected with piston rods, are put on. When the rods with pistons in cylinders fixed on the supporting surface move, the air resistance is overcome, overcome by the force of the legs. Thus, an active training of the musculo-ligamentous apparatus of the ankle joint is ensured with a fixed position of the feet themselves.

Устройство тренажера для тренировки мышечно-связочного аппарата голеностопного сустава заключающееся в том, что содержит опору за которую человек удерживается руками для сохранения равновесия, неподвижно надетые на голенях ног манжеты, к которым посредством шарнирного соединения крепится одним концом за шток, имеющий на другом конце поршень, расположенный в неподвижном и жестко скрепленным посредством крепления с опорной поверхностью цилиндре, имея возможность передвигаться в нем поступательными движениями, в цилиндре также имеется перепускной клапан для прохода воздуха вытесняемого поршнем из цилиндра, при этом неподвижное состояние стоп ног на опорной поверхности обеспечивается с помощью фиксатора стоп и в период тренировки мышечно-связочного аппарата голеностопного сустава, человек, сгибая ноги, давит через манжету и шарнирное соединение на шток который с поршнем передвигается в цилиндре, вытесняя из него воздух и преодолевая его сопротивление, тем самым создавая нагрузку мышечно-связочному аппарату голеностопного сустава способствуя его разработке и развитию.The simulator device for training the musculo-ligamentous apparatus of the ankle joint consists in containing a support for which the person is held by the hands to maintain balance, the cuffs are permanently worn on the legs of the legs, to which, by means of a hinged connection, is attached at one end to a piston located in a stationary and rigidly fastened by means of a cylinder attached to the supporting surface, being able to move in it by translational movements, there is also in the cylinder a bypass valve for the passage of air displaced by the piston from the cylinder, while the stationary state of the feet on the supporting surface is provided by a stop and during training of the muscular-ligamentous apparatus of the ankle joint, the person bends the legs, presses through the cuff and the hinge joint the piston moves in the cylinder, displacing the air from it and overcoming its resistance, thereby creating a load on the muscular-ligamentous apparatus of the ankle joint, contributing to its development and development tiyu.

Изобретение поясняется фиг. 1 и фиг. 2, где изображены схемы тренажера для тренировки мышечно-связочного аппарата голеностопного сустава. На чертеже приведены следующие обозначения: 1 - опора; 2 - нога; 3 - опорная поверхность; 4 - стопы; 5 - фиксатор стопы; 6 - манжета; 7 - шарнирное соединение; 8 - шток с поршнем; 9 - цилиндр; 10 - перепускной клапан; 11 - крепление.The invention is illustrated in FIG. 1 and FIG. 2, where diagrams of a simulator for training the muscular-ligament apparatus of the ankle joint are depicted. The drawing shows the following notation: 1 - support; 2 - leg; 3 - supporting surface; 4 - feet; 5 - foot lock; 6 - cuff; 7 - swivel joint; 8 - piston rod; 9 - cylinder; 10 - bypass valve; 11 - mount.

Стрелками

показаны направления изменения положений ног 2, пунктирными стрелками

показано направление движения штока с поршнем 8.Arrows

shows the direction of change in the position of the legs 2, dotted arrows

shows the direction of movement of the rod with the piston 8.

Для тренировки мышечно-связочного аппарата голеностопного сустава, обеспечивающего правильное положение свод стоп с целью профилактики (лечения) плоскостопия, используется тренажер, включающий в своем составе две манжеты, предназначенные для их неподвижного размещения на голенях ног и крепления к ним составных элементов тренажера. К манжетам посредством шарнирных соединений крепится с одной стороны шток, с противоположной стороны которого находится жестко с ним скрепленный поршень. Поршень размещен в цилиндре (с минимальным зазором между ним и стенками цилиндра) и имеет возможность передвигаться в нем, причем, при движении штока с поршнем в сторону перепускного клапана, в цилиндре создается избыточное давление воздуха, при этом воздух выходит через перепускной клапан в атмосферу. Перепускной клапан предназначен для выхода (захода) в определенном количестве воздуха с атмосферы в полость цилиндра, а также создания сопротивления, обеспечивающее передвижение штока с поршнем с определенным усилием. Также перепускной клапан имеет возможность регулировать количество проходящего через него воздуха, тем самым изменять сопротивление движения штока с поршнем, что необходимо при разном уровне тренированности мышечно-связочного аппарата стоп. Цилиндр с помощью крепления крепится к опорным поверхностям. Стопы располагаются в фиксаторах стопы, предназначенных для их фиксации в неподвижном состоянии к опорной поверхности. Опора представляет собой неподвижную перекладину, скрепленную с опорной поверхностью, и предназначена для удерживания за нее руками с целью удержания равновесия при выполнении наклонов ног во время упражнений.For training the muscular-ligamentous apparatus of the ankle joint, which ensures the correct position of the arch of the feet for the purpose of prevention (treatment) of flatfoot, a simulator is used that includes two cuffs designed to be fixed on the legs and attached to them the components of the simulator. By means of hinged joints, the stem is fastened on one side with a stem, on the opposite side of which there is a rigidly bonded piston. The piston is placed in the cylinder (with a minimum gap between it and the walls of the cylinder) and has the ability to move in it, moreover, when the rod moves with the piston in the direction of the relief valve, an excessive air pressure is created in the cylinder, while the air exits through the relief valve to the atmosphere. The bypass valve is designed to exit (run) in a certain amount of air from the atmosphere into the cylinder cavity, as well as create resistance, ensuring the movement of the piston rod with a certain force. Also, the bypass valve has the ability to regulate the amount of air passing through it, thereby changing the resistance of the piston rod movement, which is necessary with different levels of fitness of the muscular-ligamentous apparatus of the feet. The cylinder with the help of fastening is attached to the supporting surfaces. The feet are located in the foot clamps, designed to fix them in a stationary state to the supporting surface. The support is a fixed crossbar, fastened to the supporting surface, and is designed to hold her hands for the purpose of maintaining balance when performing the tilts of the legs during exercise.

Удерживаясь за опору руками, туловище сохраняет равновесие, при этом голени ног производят поочередные наклоны вперед-назад, вправо-влево и включение в работу мышечно-связочного аппарата голеностопного сустава. Таким образом, в рабочем процессе (при тренировки) используются именно те мышцы, которые отвечают за положение продольного свода стоп (задней большеберцовой и группы мышц малых большеберцовых).Holding the support with the hands, the body keeps balance, while the legs of the legs produce alternate bends back and forth, left and right and the inclusion of the ankle joint in the muscular-ligamentous apparatus. Thus, in the working process (during training), it is those muscles that are responsible for the position of the longitudinal arch of the feet (posterior tibial and small tibial muscle groups).

В зависимости от уровня тренированности мышечно-связочного аппарата голеностопного сустава при работе на тренажере, представляется возможным изменяя величину отверстия в перепускном клапане, менять усилие движения штока с поршнем. С повышением уровня тренированности отверстие в перепускном клапане необходимо уменьшать.Depending on the fitness level of the musculo-ligamentous apparatus of the ankle joint when working on the simulator, it is possible by changing the size of the orifice in the relief valve, to change the force of movement of the piston rod. With an increase in fitness level, the hole in the overflow valve must be reduced.

Работа устройства. Во время тренировки, человек, удерживаясь за опору 1, стоит ногами 2 на опорной поверхности 3, при этом стопы 4 удерживаются в неподвижном состоянии фиксаторами стопы 5, а на голенях ног 2 неподвижно закреплены манжеты 6. При наклоне голеней ног 2 в определенную сторону, усилие через манжету 6 передается через шарнирные соединения 7 на шток с поршнем 8 который движется в цилиндре 9, вытесняя из него через перепускной клапан 10 воздух, при этом цилиндр 9 закреплен неподвижно через крепление 11 с опорной поверхностью 3.The operation of the device. During a workout, a person, holding his foot 1, stands with his feet 2 on the supporting surface 3, while feet 4 are kept in a fixed state with the fixers of the foot 5, and cuffs 6 are fixedly fixed on the legs of the legs 2. When the legs of the legs are inclined 2, the force through the cuff 6 is transmitted through the hinge connections 7 to the rod with the piston 8 which moves in the cylinder 9, displacing air through the bypass valve 10, while the cylinder 9 is fixed fixedly through the mount 11 with the supporting surface 3.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет обеспечить активную тренировку мышечно-связочного аппарата - заднюю большеберцовую и группы мышц малых большеберцовых, отвечающих за продольный свод стопы, что обеспечивает анатомически правильное положение стоп, исключая негативные последствия для опорно-двигательного аппарата.Thus, the proposed device allows for active training of the musculo-ligamentous apparatus - the posterior tibial and muscle groups of the small tibial, responsible for the longitudinal arch of the foot, which provides an anatomically correct position of the feet, eliminating negative consequences for the musculoskeletal system.

ЛитератураLiterature

1. Упражнения для голеностопного сустава. Статья. Открытое издание. Ссылка доступа: http://etosustav.ru/st/tremrovki/uprazhneniya-dlya-golenostopa.html.1. Exercises for the ankle. Article. Open edition. Access link: http://etosustav.ru/st/tremrovki/uprazhneniya-dlya-golenostopa.html.

2. Популярная медицинская энциклопедия. Ташкент. 1989 г. с. 4832. Popular medical encyclopedia. Tashkent. 1989 c. 483

3. Патент РФ 2408352 МПК A61H 1/00. Устройство для разработки подвижности и укрепления мышц и связок голеностопного сустава. Патентообладатель ГОУДПО «Новокузнецкий государственный институт усовершенствования врачей Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию». Авторы: Водянов Н.М., Яруллина Т.С., Яруллин И.М., Авдонченко Т.С. и др. Опубл. 10.01.2011 г. Бюл. №1. Открытое издание.3. RF patent 2408352 IPC A61H 1/00. Device for developing mobility and strengthening the muscles and ligaments of the ankle joint. Patentee of GOUDPO "Novokuznetsk State Institute of Postgraduate Medical Education of the Federal Agency for Health and Social Development." Authors: Vodyanov N.M., Yarullina TS, Yarullin I.M., Avdonchenko TS and others. Publ. January 10, 2011 Byul. №1. Open edition.

Claims

Simulator for training the muscular-ligamentous apparatus of the ankle joints, containing arm support designed to maintain balance in the form of a crossbar fastened to the supporting surface, fixtures for the feet, cuffs made with the possibility of fixed fixation on the lower legs, fixed cylinders with pistons placed in them with rods at one end, while the fixed cylinders are rigidly fastened by means of fasteners to the supporting surface, and the rods by the second end by means of hinged joints attached to the They are installed with the possibility of translational motion in stationary cylinders, each of which is equipped with a bypass valve for the passage of air displaced by the piston from the cylinder.