Trainingsgerät zum Trainieren der Halswirbelsäulenmuskulatur
Die Erfindung betrifft ein Trainingsgerät zum Trainieren der Halswirbelsäulenmuskulatur mit einer am Kopf befestigbaren Kopfhalterung.
Ein derartiges Trainingsgerät ist aus der EP 0 362 803 AI bekannt.
Die Halswirbelsäule ist häufig Gegenstand traumatischer, degenerativer oder durch Fehlhaltungen erworbener Pathologien. Insbesondere die zunehmende Zahl von PC-Arbeitsplätzen führt dazu, daß immer mehr Patienten über Be- schwerden im Halswirbelsäulen- und Nackenbereich klagen. Verursacht werden diese Probleme im allgemeinen durch tägliche Fehlhaltungen über mehrere Stunden hinweg, wie sie zum Beispiel häufig bei falschen Sitzpositionen an einem PC-Arbeitsplatz auftreten.
Zur Behandlung wie auch zur Prophylaxe derartiger Pathologien hat sich ein gezieltes Training zur Stärkung der Halswirbelsäulenmuskulatur als wirksam erwiesen. Da diese Muskulatur die Aufgabe hat, den Kopf auf dem Rumpf zu stützen und zu bewegen, muß der Patient bei einem solchen Training seinen Kopf, und zwar vorzugsweise unter Überwindung von Bewegungswiderständen, auf unterschiedliche Art und Weise bewegen.
Die Bewegungswiderstände werden üblicherweise durch Trainingsgeräte erzeugt. Den bekannten Trainingsgeräten ist gemeinsam, daß sie eine Kopfhalterung aufweisen, die beispielsweise helmartig ausgeführt sein kann. Daneben sind auch Kopfhalterungen in Form eines elastischen Kopfbandes bekannt, das wie ein Stirnband getragen wird.
Bei dem aus der eingangs bereits genannten EP 0 362 803 AI bekannten Trainingsgerät besteht die Kopfhalterung aus einem derartigen verstellbaren Kopfband. An diesem sind mehrere Ösen über den gesamten Umfang verteilt, in die ein elastisches Seil eingehängt werden kann. Während des Trainings zieht der Patient an dem freien Ende des elastischen Seils und versucht dabei, den Kopf an seinem ursprünglichen Platz zu halten. Da das elastische Seil in unterschiedliche Ösen eingehängt werden kann, lassen sich mit diesem bekannten Trainingsgerät unterschiedliche Partien der Halswirbelsäulenmuskulatur trainieren. Es hat sich allerdings gezeigt, daß diese Art der eher statischen Belastung der Halswirbelsäulenmuskulatur nicht den gewünschten Trainingseffekt bewirkt.
Aus der US 4 537 393 A ist ein Trainingsgerät bekannt, bei dem eine helmartige Kopfhalterung über mehrere lange Spiralfedern, die an unterschiedlichen Stellen an der Kopfhalterung angreifen, in einem ringartigen Gerüst gehalten wird. Bei jeder Bewegung aus der Ruhelage ist bei diesem Trainingsgerät ein durch die Spiralfedern erzeugter Bewegungswiderstand zu überwinden. Nachteilig bei
diesem Gerät ist allerdings der relativ große konstruktive Aufwand, der erforderlich ist, um die Kopfbefestigung im Ring zu halten und den Ring seinerseits gegenüber einer Wand o. ä. festzulegen. Für ein Heimtraining ist die- ses Trainingsgerät deswegen weniger geeignet.
Aus der DE 201 20 285 Ul ist ein Trainingsgerät für die Halswirbelmuskulatur mit einer helmartigen Kopfhalterung bekannt/ an die im Bereich der Schädeldecke ein abgewinkelter Bügel angelenkt ist, an dessen freiem Ende ein Ge- wicht verstellbar befestigt ist. Das Gelenk an der Kopfhalterung ist dabei so ausgeführt, daß der Bügel mit dem daran befestigten Gewicht durch leichtes Kreisen des Kopfes in eine Rotation um eine vertikale Achse versetzt werden kann. Zusätzlich ist eine Stützstange vorgesehen, die ebenfalls an dem Gelenk angreift und sich an einem knapp über der Hüfte zu befestigenden Gurt abstützt. Auch dieses bekannte Trainingsgerät ist konstruktiv relativ aufwendig und daher für ein Heimtraining ebenfalls weniger geeignet.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfach aufgebautes
Trainingsgerät der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem sich die Halswirbelsäulenmuskulatur besonders wirksam stärken läßt.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einem solchen Trainingsge- rät dadurch, daß an der Kopfhalterung ein in eine Biegeschwingung versetzbarer Schwingstab befestigt ist.
Wenn der Patient durch schnell wechselndes Anspannen der lateralen, ventralen oder dorsalen Muskulatur den Schwingstab in eine Biegeschwingung mit der Eigenfrequenz des Schwingstabes versetzt und diese Schwingung eine Zeitlang aufrecht erhält, so wird die Halswirbelsäulenmuskulatur durch deren antagonistische Beanspruchung sehr wirksam gestärkt. Da das Trainingsgerät sehr leicht und einfach aufgebaut ist, kann der Patient ohne weiteres unterschiedliche Ausgangsstellungen einnehmen. So kann das Training z. B. im Stehen, Sitzen oder im Liegen durchgeführt werden; außerdem kann der Patient die Halswirbelsäule auch etwa durch leichte Drehung oder Extension in bestimmter Weise voreinstellen. Auf diese Weise ist es möglich, gezielt die Partien der Halswirbelsäulenmuskula- tur stärken, die zu den Beschwerden im Alltag führen.
Aufgrund seines sehr einfachen Aufbaus ist das Trainingsgerät besonders zum Einsatz im häuslichen Bereich geeignet. Dieser Aspekt ist insbesondere im Hinblick auf ein prophylaktisches Training von Bedeutung, da der Erfolg einer solchen Prophylaxe maßgeblich davon abhängt, wie regelmäßig der Patient dazu bereit ist, das Training alleine in den eigenen vier Wänden durchzuführen. Erfahrungsgemäß läßt die Bereitschaft zu einem solchen Training deutlich nach, wenn entweder hohe Kosten durch die Anschaffung des Trainingsgerätes entstehen oder aber die Durchführung des Trainings umständlich ist, z. B. wegen umfangreicher und zeitraubender (De-) Montagen von Trainingsgeräten vor, während oder nach dem Training.
Das erfindungsgemäße Trainingsgerät ist für eine Stärkung der Halswirbelsäulenmuskulatur auch erheblich besser geeignet als bekannte, unter der Marke Propriomed® vertriebene Schwingstäbe, die in den Händen gehalten werden und deren positive Wirkungen auf die Muskulatur der Arme,
Schultern und Beine medizinisch nachgewiesen worden sind.
Der für die vorliegende Erfindung vorgesehene Schwingstab kann z. B. aus einem Federstahl bestehen und eine Länge zwischen 10 cm und 40 cm, vorzugsweise zwischen 15 cm und 25 cm, haben. Länge, Material und Form des Schwingstabs sollten dabei vorzugsweise so gewählt werden, daß der Schwingstab eine Eigenfrequenz zwischen 1 Hz und 20 Hz, vorzugsweise zwischen 2,5 Hz und 7,5 Hz, hat.
Wie auch bei den bekannten Schwingstäben, die mit den Händen gehalten werden, kann vorgesehen sein, daß die Eigenfrequenz des Schwingstabs veränderbar ist, z. B. durch Verschieben von Gewichten entlang der Längsachse des Schwingstabs .
Bevorzugt ist es ferner, wenn der Schwingstab an einem Ende an der Kopfhalterung befestigbar ist. Gegenüber einer mittigen Befestigung des Schwingstabes hat dies den Vorteil einer um die Hälfte verringerten Eigenfrequenz. Dies erlaubt es wiederum, kurze und deswegen handliche Schwingstäbe zu verwenden.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Schwingstab lösbar an der Kopfhalterung befestigt ist. Der Schwingstab läßt sich dann z.B. gegen einen Schwingstab mit anderer Eigen- frequenz austauschen. Auf diese Weise läßt sich die Trainingswirkung gezielt an die Bedürfnisse des Einzelfalls anpassen.
Bei einer besonders bevorzugten' Weiterbildung dieser Ausgestaltung weist die Kopfhalterung mehrere Befestigungs- elemente zum Befestigen eines Schwingstabs auf, die, wenn die Kopfhalterung am Kopf befestigt ist, an unterschiedlichen Positionen um den Kopf herum angeordnet sind. Ein derartig ausgestaltetes Trainingsgerät kann noch vielseitiger eingesetzt werden, da der Schwingstab nun an unter- schiedlichen Positionen am Kopf festgelegt werden kann. Dadurch können ganz gezielt einzelne Muskelgruppen im Halswirbelsäulenbereich dem hochwirksamen antagonistischen Training unterworfen werden, welches durch den Schwingstab ermöglicht wird. Außerdem können auf diese Weise auch mehrere Schwingstäbe an der Kopfhalterung befestigt werden, wodurch sich komplexe Bewegungsmuster erzeugen lassen.
Vorzugsweise weist die Kopfhalterung mehrere Befestigungselemente auf, die entlang einer etwa von der Stirne zum Hinterkopf verlaufenden Ümfangslinie angeordnet sind, wenn die Kopfhalterung auf dem Kopf befestigt ist. Insbe-
sondere eine Anordnung seitlich am Kopf, am Hinterkopf oder an der Stirn bietet sich hier vorteilhaft an.
Außerdem kann die Kopfhalterung ein Befestigungselement aufweisen, das an der Schädeldecke oder unter dem Kinn angeordnet ist, wenn die Kopfhalterung auf dem Kopf befestigt ist.
Grundsätzlich kann der Schwingstab auf unterschiedlichste Weise lösbar an der Kopfhalterung befestigt werden. So kann der Schwingstab beispielsweise mit der Kopfhalterung verschraubt sein. Besonders einfach handhabbar ist das Trainingsgerät jedoch dann, wenn das Befestigungselement einen Rastverschluß umfaßt, der z. B. durch Betätigen einer Taste, eines Schiebers oder eines anderen Betätigungselements gelöst werden kann. Der Schwingstab läßt sich dann so einfach von der Kopfhalterung lösen und in ein anderes Befestigungselement einrasten, daß dieser Wechsel vom Patienten vorgenommen werden kann, ohne dabei die Kopfhalterung abnehmen zu müssen.
Die Kopfhalterung kann auf verschiedenste Weise ausgebil- det sein. In Betracht kommt beispielsweise eine helmartige Ausführung oder ein geschlossenes Kopfband, wie dies im Stand der Technik bekannt ist. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn die Kopfhalterung mehrere Gurte aufweist, welche die Befestigungselemente untereinander verbinden. Ein solcher mehrteiliger Aufbau der Kopfhalterung erlaubt es, eine größere Zahl von Befestigungselementen an unter-
schiedlichen Positionen des Kopfes anzuordnen, ohne daß die gesamte Kopfhalterung deswegen besonders schwer und unhandlich wird, wie dies häufig bei helmartigen Ausführungen der Fall ist.
Wenn die Gurte elastisch sind, kann auf eine zusätzliche Verstellmöglichkeit zur Anpassung an unterschiedliche Kopfgroßen und -formen verzichtet werden. Zur Erzielung eines besonders festen Sitzes ist es allerdings bevorzugst, Gurte aus einem nichtelastischen Material zu ver- wenden. Die Befestigungselemente können dann von Trägern getragen sein, an denen die Gurte in unterschiedlichen Längspositionen fixierbar sind. Eine Anpassung an unterschiedliche Kopfgrößen und -formen ist dann durch Verstellen der Gurte an den Trägern möglich. Als verstellba- re Befestigungsmittel kommen beispielsweise Klettverschlüsse in Betracht.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung. Darin zeigen:
Figur 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Trainingsgeräts, das von einem Patienten auf dem Kopf getragen wird;
Figur 2 eine vergrößerte Seitenansicht einer Trägerplatte und einer Halterung für den Schwingstab;
Figur 3 eine Seitenansicht eines Schwingstabs, dessen Eigenfrequenz veränderbar ist.
In der Figur 1 ist ein Trainingsgerät zum Stärken der Halswirbelsäulenmuskulatur in einer Seitenansicht gezeigt und insgesamt mit 10 bezeichnet. Das Trainingsgerät 10 weist eine Kopfhalterung 12 auf, die mehrere Trägerplatten und daran befestigte Gurte umfaßt, die z. B. aus Leder oder einem Kunststoff bestehen können. In der Seitenansicht der Figur 1 sind von den Gurten ein Kinngurt 14, ein Stirngurt 16, ein Hinterkopfgurt 18 sowie ein Schädeldeckengurt 20 erkennbar. Von den Trägerplatten sind in der Figur 1 eine Kinn-Trägerplatte 22, eine Stirn-Trägerplatte 24, eine Hinterkopf-Trägerplatte 26 und eine Schädeldecken-Trägerplatte 30 erkennbar.
Jeder der Gurte 14, 16, 18, 20 ist an einem Ende fest und an dem gegenüberliegenden Ende in unterschiedlichen Längspositionen an der betreffenden Trägerplatte 22, 24, 26, 28, 30 befestigt, so daß sich die Kopfhalterung 12 an unterschiedliche Kopfgroßen und -formen anpassen läßt. Eine Fixierbarkeit in unterschiedlichen Längspositionen wird dabei dadurch erzielt, daß die zunächst freien Enden der Gurte 14, 16, 18, 20 entlang ihrer Längsrichtung mit mehreren Lochpaaren 32 versehen sind, mit denen die Gurte 14, 16, 18, 20 an Haken 34 lösbar eingehängt werden kön- nen, die an der Kinn-Trägerplatte 22, der Seiten-Trägerplatte 28 und der Schädeldecken-Trägerplatte 30 angebracht sind.
Die Trägerplatten 22, 24, 26, 28, 30 tragen jeweils einen Einstecksockel 36, in den sich eine Halterung 38 für einen Schwingstab 40 einstecken läßt. Dies wird im folgenden beispielhaft für die Seiten-Trägerplatte 28 anhand der Figur 2 erläutert. Die übrigen Trägerplatten sind ein gleicher Weise aufgebaut.
Die Figur 2 zeigt die Seiten-Trägerplatte 28 sowie die Halterung 38 in einer vergrößerten Seitendarstellung. Die Seiten-Trägerplatte 28, die z. B. aus einem Kunststoff bestehen kann, weist an ihrer Unterseite, mit der sie am Kopf 42 eines Patienten aufliegt, eine Schaumstoffpolsterung 44 auf, die aus einem weichen waschbaren Schaum- stoffmaterial besteht. Die Schaumstoffpolsterung 44 gewährleistet, daß die leicht gekrümmte Seiten-Trägerplatte 28 optimal am Kopf 42 anliegt und dort keine Druckstellen hervorruft. Auf der gegenüberliegenden Seite der Trägerplatte 28 sind die bereits erwähnten Haken 34 eingelassen, an denen der Stirngurt 16 und der Hinterkopfgurt 18 eingehängt werden können. In der vergrößerten Seitenan- sieht der Figur 2 ist erkennbar, daß die Haken 34 kugelförmige Köpfe aufweisen, über die die Lochpaare 32 des Stirngurtes 16 bzw. des Hinterkopfgurtes 18 aufgeschoben werden können.
Der Einstecksockel 36, der auf der vom Kopf 42 abgewand- ten Seite auf die Seiten-Trägerplatte 28 aufgebracht ist, weist eine Ausneh ung 46 mit quadratischem Querschnitt auf, die zur Aufnahme eines Befestigungszapfens 48 vorge-
sehen ist, der an der Halterung 38 für den Schwingstab 40 ausgebildet ist. Der Befestigungszapfen 48 hat ebenfalls einen quadratischen Querschnitt und ist so ausgeführt, daß er paßgenau in der Ausnehmung 46 aufgenommen wird, wenn die Halterung 38 mit dem daran befestigten Schwingstab 40 in die Ausnehmung 46 des Einstecksockels 36 in Richtung des Pfeils 50 eingeführt wird. Aufgrund des quadratischen Querschnitts ist die Halterung 38 gegenüber dem Einstecksockel 36 gegen Verdrehen fixiert.
Um den Befestigungszapfen 48 in der Ausnehmung 46 zu fixieren, weist der Einstecksockel 36 federnd beaufschlagte Rastnasen 52 auf, die beim Einführen des Befestigungszapfens 48 in die Ausnehmung 46 zurückgeschoben werden und schließlich in eine an dem Befestigungszapfen 48 umlau- fende Nut 54 einrasten. Auf diese Weise ist die Halterung 38 mit dem Schwingstab 40 gegen unbeabsichtigtes Herausziehen aus dem Einstecksockel 36 gesichert.
Zum Lösen der Befestigung weist der Einstecksockel 36 zwei einander gegenüberliegende Drucktasten 56 auf, durch deren Betätigung mittels eines nicht näher dargestellten, weil an sich im Stand der Technik bekannten Mechanismus die Rastnasen 52 aus der an dem Befestigungszapfen 48 vorgesehenen Nut 54 herausgezogen werden, wodurch die Halterung 38 freigegeben wird und aus dem Einstecksockel 36 herausgezogen werden kann.
Der von der Halterung 38 aufgenommene Schwingstab 40 besteht aus einem Federstahlrohr, dessen Länge etwa 20 cm beträgt. Länge, Material und Form des Schwingstabs 40 sind dabei so aufeinander abgestimmt, daß diese eine Ei- genfrequenz für die Grundschwingung von etwa 5 Hz hat.
Soll die Eigenfrequenz veränderbar sein, so kann an dem freien Ende des Schwingstabs 40 ein verschiebbares Gewicht 62 angebracht sein, wie dies in der vergrößerten Seitenansicht eines Schwingstabs 40 mit Halterung 38 in der Figur 3 gezeigt ist.
Im folgenden wird die Anwendung des in den Figuren 1 und 2 gezeigten Trainingsgeräts 10 beschrieben:
Zunächst legt der Patient die Kopfhalterung 12 an seinem Kopf an. Hierbei achtet er darauf, daß die Stirn-Träger- platte 24 und die Hinterkopf-Trägerplatte 26 sich möglichst mittig vor seiner Stirn bzw. seinem Hinterkopf befinden. Sofern die Kopfhalterung einmal richtig eingestellt ist, gewährleistet dies gleichzeitig den richtigen Sitz der Kinn-Trägerplatte 22, der Seiten-Trägerplatte 28 und der Schädeldecken-Trägerplatte 30. Das Anlegen des Kinngurts 14 stellt sicher, daß die Kopfhalterung 12 nicht auf dem Kopf 42 verrutschen kann.
Falls der Patient den Eindruck hat, daß einige der Gurte zu lose oder zu stramm sitzen, so zieht er das lösbar be- festigte Ende des betreffenden Gurts von den Haken 34 ab
und steckt das betreffende Ende in veränderter Längsposition neu auf die Haken 34 auf.
Der Patient steckt nun die Halterung 38 mit dem Schwingstab 40 in einen Einstecksockel 36 ein. Die Wahl des Ein- stecksockels ist dabei von einem Trainingsprogramm vorgegeben, das ein behandelnder Arzt oder Physiotherapeut dem Patienten verordnet hat. Durch leichte Bewegungen des Kopfs 42 kann nun der Schwingstab 40 in eine Schwingung versetzt werden. Die dabei beanspruchte Muskulatur im Halswirbelsäulenbereich wird auf diese Weise sehr effizient gestärkt. Bei der in Figur 1 dargestellten Anbringung des Schwingstabs 40 an der Kopfhalterung 12 muß der Patient beispielsweise kurze Nickbewegungen mit dem Kopf 42 ausführen, um den Schwingstab 40 in eine Schwingung innerhalb der Papierebene zu versetzen, wie dies durch die gestrichelten Linien angedeutet ist.
In vielen Fällen wird es zweckmäßig sein, wenn der Patient während des Trainings die Position des Schwingstabs 40 am Kopf 42 verändert. Hierzu brauchen lediglich die Drucktasten 56 betätigt zu werden, wodurch sich die Halterung 38 aus dem Einstecksockel 36 herausziehen läßt. Der Schwingstab 40 kann dann in einen Einstecksockel 36 einer anderen Trägerplatte 22, 24, 26, 28, 30 eingesteckt und durch Verrasten gegen unbeabsichtigtes Herausziehen gesichert werden.