WO2009056457A1 - Verfahren zur steuerung und/oder regelung einer trainings- und/oder rehabilitationseinheit - Google Patents

Verfahren zur steuerung und/oder regelung einer trainings- und/oder rehabilitationseinheit Download PDF

Info

Publication number
WO2009056457A1
WO2009056457A1 PCT/EP2008/064045 EP2008064045W WO2009056457A1 WO 2009056457 A1 WO2009056457 A1 WO 2009056457A1 EP 2008064045 W EP2008064045 W EP 2008064045W WO 2009056457 A1 WO2009056457 A1 WO 2009056457A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sensor
determined
training
oxygen
respiratory
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/064045
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich Jerichow
Original Assignee
Ulrich Jerichow
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ulrich Jerichow filed Critical Ulrich Jerichow
Priority to EP08844078.9A priority Critical patent/EP2209535B1/de
Priority to US12/741,014 priority patent/US20110004113A1/en
Publication of WO2009056457A1 publication Critical patent/WO2009056457A1/de

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • 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
    • A63B2230/40—Measuring physiological parameters of the user respiratory characteristics
    • A63B2230/42—Measuring physiological parameters of the user respiratory characteristics rate
    • 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
    • A63B2230/40—Measuring physiological parameters of the user respiratory characteristics
    • A63B2230/43—Composition of exhaled air
    • 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
    • A63B2230/40—Measuring physiological parameters of the user respiratory characteristics
    • A63B2230/43—Composition of exhaled air
    • A63B2230/433—Composition of exhaled air partial CO2 value
    • 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
    • A63B2230/40—Measuring physiological parameters of the user respiratory characteristics
    • A63B2230/43—Composition of exhaled air
    • A63B2230/436—Composition of exhaled air partial O2 value

Definitions

  • the present invention relates to a method for controlling and / or regulating a training and / or rehabilitation unit as a function of parameters of the breathing gas composition.
  • V ⁇ 2max Maximum oxygen uptake
  • V ⁇ 2max is considered a classic parameter for assessing endurance performance.
  • the parameter V ⁇ 2max is used to define individual training intensities.
  • the V ⁇ 2ma ⁇ value is dependent on the weakest link in a chain of physiological processes: ventilation, cardiovascular capacity and local O 2 exhaustion in the musculature. The subject must be able to burden himself to complete exhaustion. Certain clinical pictures (eg heart diseases) exclude a maximum load from the outset.
  • alternative parameters for determining performance are threshold values in the submaximal range, determined from respiratory variables and / or lactate concentrations in the blood. They have been widely used for a long time in performance diagnostics.
  • kinetics of heart rate and oxygen uptake allow a more differentiated statement about the limiting factors of heart rate
  • the object of the present invention is to provide a method with which a person or an animal can, for example, complete special fitness or rehabilitation programs, the training and / or rehabilitation unit used depending on parameters of the breathing gas composition, in particular the V ⁇ 2ma ⁇ value, the user can be controlled and / or regulated and without requiring a maximum utilization of the person or the animal is necessary.
  • a resistance or braking arrangement of the training and / or rehabilitation unit as a function of at least one of the determined parameters and / or preferably as a function of at least one of the determined maximum performance characteristic (s) are controlled and / or regulated.
  • control and / or regulation of the training and / or rehabilitation unit thus effects, in the sense of the method, a load adjustment on the basis of determined parameters, preferably of maximum performance parameters, of the test person or of the animal. All of the process variants shown here can be used both in humans and in animals.
  • the gases oxygen and carbon dioxide are optionally also designated by O2 or CO2.
  • the 02 uptake (V02), the CO2 release (VCO2) and / or the respiratory anaerobic threshold (AT), respiratory quotient (RQ) and / or the oxygen pulse (V02) derived therefrom are preferably used as parameters of the gas exchange ( O 2 p u is) determined.
  • the tidal volume (VT), the respiratory rate (fR) and the respiratory time volume (VE) and / or the respiratory equivalent derived therefrom for O2 (VE / V02) can be determined as parameters of the ventilation.
  • the maximum oxygen absorption (V ⁇ 2max) is determined as the maximum performance characteristic.
  • the physical performance is usually determined under gradual increasing load in the context of ergometry on the bicycle or treadmill.
  • the standard measure of aerobic efficiency is the highest possible oxygen uptake during maximum load (V ⁇ 2max) - this is the amount of O 2 that is extracted by the inhaled gas per unit of time.
  • the V0 2 is given in l / min, for better comparability, a normalization to the body weight (ml / min / kg).
  • the maximum oxygen concentration would be an objective measure of physical efficiency; it defines the upper limit of the cardiopulmonary system and is used to estimate the state of training and fitness.
  • the maximum oxygen uptake (V ⁇ 2max) at submaximal loading is determined by means of a regression function.
  • a regression function for this purpose could, for example, be of the fundamental type of an exponential function according to Equation I:
  • a 0 is the asymptotic amplitude and Tc is a time constant.
  • the signal noise in this relationship between the ergometer power input and the breath-by-breath total oxygen exchange (V ⁇ 2, t) can be minimized, for example, by an Eßfeld method (3).
  • the method of random or pseudorandom binary sequence (PRBS) is used. That is, the performance of the ergometer changes in a sequence only between two low load levels, the change takes place randomly at predetermined intervals. The calculation of the noise thus allows lower power amplitudes for the test.
  • the resistance or braking arrangement of the training and / or rehabilitation unit is controlled and / or regulated in such a way that the O 2 uptake (VO 2) of the person or of the animal is limited to a tunable proportional value of the maximum oxygen uptake (V ⁇ 2max) is set.
  • the resistance or braking arrangement of the training and / or rehabilitation unit can be controlled and / or regulated such that the O2 intake (V02) of the person during exercise at a value between 10% to 100%, preferably between 20% to 80%, more preferably between 30% to 60% of the maximum oxygen uptake (V ⁇ 2max) is kept constant.
  • V02 O2 intake
  • V ⁇ 2max maximum oxygen uptake
  • the training can be adapted to the particular day shape of the person.
  • a training device could be operated with a corresponding power, so that the person trains, for example, constantly with an O2 recording (V02) of 40% of their V ⁇ 2ma ⁇ value.
  • the sensor unit can be installed, for example, in a breathing mask, which is worn by a person or an animal. This arrangement has the particular advantage that an extremely low dead volume is present.
  • the sensor unit can be arranged in a headset (headset) or a similar means, all that matters is that the sensor unit is flowed around by the breathing air of the person or the animal.
  • a headset is therefore understood to mean a device which has at least one means for receiving the sensor unit and a means for fastening the device in the head region of the person or animal.
  • the means for receiving the sensor unit must in any case be suitable to bring the sensor unit in the path of the breathing air of the person or the animal. If necessary, the headset communicates via a radio link with the other components, so that a cable can be dispensed with.
  • an ear clip can additionally be used so that comprehensive performance data are recorded and further medical characteristics of the user, such as the heart rate, recorded can be.
  • the obtained measurement data can advantageously be recorded by means of a connected computer, optionally a personal digital assistant (PDA).
  • PDA personal digital assistant
  • the training and / or rehabilitation unit may be, for example, an ergometer, fitness machine, crosstrainer, rowing ergometer, rowing machine, treadmill, walker device, spin bike or a bicycle.
  • the resistance and / or braking arrangement of the training and / or rehabilitation unit may include, for example, a pneumatic, hydraulic, mechanical, electromagnetic brake, an eddy current or band brake.
  • a training and / or rehabilitation unit may thus comprise, for example, a frame, a means for absorbing power, such as pedals, a drive transmission system, a rotation element and a resistance and / or brake assembly.
  • magnetic or electric eddy current brakes have the advantage that they can be easily controlled and are less susceptible to wear.
  • an oxygen concentration determination and / or a determination of the concentration of carbon dioxide by means of one or more liquid electrolyte sensors / sensors can preferably be carried out in the sensor unit.
  • the oxygen sensor for the selective conduction of oxygen ions yttrium-doped zirconium oxide as an electrolyte between two Includes electrodes and a support member and a heating element and the carbon dioxide sensor includes an electrolyte of a super-fast sodium ion conductor, two electrodes, a support member and a heating element (1).
  • the aforementioned super-fast sodium ion conductor, also called NASICON can be described by the formula Na 3 -Zr 2 (PO 4 ) i + x (SiO 4 ) 2-x) (2).
  • Sensors of this type have the advantage that they can be made very small and light and inexpensive. For example, dimensions of 20 x 3.5 x 0.5 mm can be achieved for such sensors (1). Such miniaturized sensors are thus particularly suitable for installation in a breathing mask.
  • the determination of the oxygen concentration of the respiratory air by measuring the current at a constant voltage through the electrolyte of the oxygen sensor from the cathode to the anode current flowing, wherein a linear relationship between the resulting electric current and the oxygen concentration.
  • the carbon dioxide concentration is determined via a logarithmic relationship between the voltage between the electrodes of the carbon dioxide sensor and the carbon dioxide concentration.
  • the respiratory flow volume is determined from the heating force of the heating elements of the sensors controlled by the microcontroller and necessary for maintaining a constant sensor temperature.
  • the determination of the total flow rate of the respiratory air can take place with the sensor element taking advantage of the thin film anemometer. Furthermore, the flow direction of the breathing gas can be determined either by using the measured oxygen and / or carbon dioxide concentration gradients or the temperature profile on the sensor.
  • the inventive method has the advantage that at the same time the volume flow, the flow direction and thus the oxygen and carbon dioxide composition of the inspiratory air and the expiration air with a breath-by-breath resolution can be monitored. The oxygen and carbon dioxide concentrations can therefore be clearly assigned to the inspiration air and the expiration air.
  • the procedure can be performed completely or partially non-invasively. The non-invasive implementation is less expensive and more comfortable for the test person.
  • the method can be carried out using means for two- and three-dimensional visual representation, at least one acoustic output and / or recording means and means for generating wind temperature and / or odor.
  • a means for stimulating the sense of touch may be present.
  • the components of the training and / or rehabilitation unit, including the control and / or adjustable resistance and / or brake assembly, the sensor unit and the control unit for the sensors via a computer system are interconnected and via such a computer system can be controlled and / or read out.
  • the computer system can consist of at least one control computer with a user interface.
  • the method are connected to the control computer via a network computer for image calculation for the right and Nkeke eye.
  • the generated signals can be forwarded to a worn on the head of the user helmet with LCDs for creating a virtual environment (Head Mounted Display HMD).
  • the generated signals can also be used for stereo production to produce a three-dimensional representation on a screen.
  • the control computer is connected to one or more input devices with at least six degrees of freedom for determining the position and orientation, and the input devices are optionally equipped with one or more keys.
  • isometric, isotonic and / or elastic input devices are connected to the control computer, with these input devices, for example, an eye movement detection, body movement detection, head movement detection and / or position determination can be done.
  • gestures, mi mik and / or language are recorded.
  • the input device used is, for example, a head traker, which can also be attached to the helmet worn on the user's head with LCDs for generating the virtual environment (head-mounted display HMD).
  • the visual representation unit reproduces a non-moving image, a moving or non-moving object, a computer graphic and / or two- and / or three-dimensionally moving images or films. It is also possible to use conventional monitors for the two-dimensional representation.
  • the visual display unit can reproduce an image with a viewing angle of 0 to 179 ° or for the use of the system in the fields of fitness, wellness or medicine also an image with a viewing angle of 180 ° or more than 180 °, where Even before the user recorded previously moving and / or still real images can be displayed.
  • the acoustic output unit may, for example, reproduce musical instruments, human voices, ambient sounds such as animal sounds, wind, rain, waterfalls, thunder and / or sounds from vehicle engines, shots, pumps, explosions, and / or earthworks. It is particularly advantageous if wind, temperature, odor and / or humidity can be adapted to the illustrated situation in virtual reality.
  • instructions and / or instructions can be given to the user of the device via a communication unit and the user can contact a person starting the device via a communication unit.
  • the system can also be more accurate by the removal of blood Blood count analyzes are performed before, during and / or after use.
  • a cell analyzer connected to the computer system, preferably a device for flow cytometry, the composition of the blood cells can be determined exactly.
  • specific antibody preferably coupled with a fluorescent dye, analysis of surface markers on cells is possible.
  • the ratio (respiratory quotient) of inspiratory to expiratory air can be kept constant by an individual load adjustment independently of the daily or training state during each training or therapy by the device according to the invention.
  • a computer program with program code is used for carrying out one or more of the abovementioned method steps according to the invention if the program is executed in a computer. It is advantageous if the computer program with program code for performing one or more of the above-mentioned method steps is stored on a machine-readable carrier when the program is executed in a computer.
  • top and competitive athletes can optimally prepare for upcoming competitions with altitude training units in a virtual, realistic environment.
  • the realistic training under oxygen-poor conditions aimed at amateur and recreational athletes rather on the increase in personal performance and the individual condition level.
  • the costly and time-consuming flights and stays in high mountain regions can be saved.
  • a Much more efficient training possible since the system is available 24 hours and logistically easily accessible.
  • this system could combine an aroma application with passive altitude training and oxygen therapy in a virtual three-dimensional environment.
  • a combination of relaxation and improvement in personal performance and strengthening of the immune system could be achieved.
  • the system can be used for aroma application, altitude training and / or oxygen therapy in a three-dimensional environment, stimulating the four senses of sight, touch, smell and hearing.
  • the mobilization of the body's defense system achieved in this way makes it possible to use it in people with diseases such as cancer, allergies and diseases of the metabolism.
  • the technique of three-dimensional representation offers the possibility of positively influencing specific mental illnesses, such as fears of autoimmune diseases, through the effect of images and sounds.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Trainings- und/oder Rehabilitationseinheit beschrieben, wobei a) eine Sensor-Einheit im Strom der Inspirations- und Expirationsluft einer Person oder eines Tieres, welche/s die Trainings- und/oder Rehabilitationseinheit verwendet, angeordnet wird, b) mit Hilfe der von der Sensor-Einheit gemessenen Atemgaszusammensetzung und/oder des gemessenen Atemflussvolumens physiologische Parameter der Ventilation und/oder des Gasaustausches der Person oder des Tieres bestimmt werden, c) eine oder mehrere maximale Leistungskenngröße/n auf Grundlage der bestimmten Parameter bei submaximaler Belastung mit Hilfe einer Regressionsfunktion und/oder durch Ausbelastung bis zur maximalen Leistungsfähigkeit ermittelt wird/werden und d) eine Widerstands- oder Bremsanordnung der Trainings- und/oder Rehabilitationseinheit in Abhängigkeit mindestens einer der ermittelten maximalen Leistungskenngröße/n gesteuert und/oder geregelt wird.

Description

Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Trainings- und/oder Rehabilitationseinheit
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Trainings- und/oder Rehabilitationseinheit in Abhängigkeit von Parametern der Atemgaszusammensetzung.
Die maximale Sauerstoffaufnahme (Vθ2max) gilt als klassischer Parameter zur Beurteilung der Ausdauerleistungsfähigkeit. Zusätzlich wird der Parameter Vθ2max genutzt, um individuelle Trainingsintensitäten festzulegen. Bei der Bestimmung ist man darauf angewiesen, die Testperson/Patient maximal auszu- belasten, womit erhebliche Einschränkungen hinsichtlich der Interpretation und Anwendung verbunden sind. Der Vθ2maχ-Wert ist abhängig vom schwächsten Glied einer Kette von physiologischen Prozessen: der Ventilation, der Herz- Kreislauf-Kapazität und der lokalen O2-Ausschöpfung in der Muskulatur. Der Proband muss in der Lage sein, sich bis zur vollständigen Erschöpfung zu belasten. Bestimmte Krankheitsbilder (z.B. Herzerkrankungen) schließen eine maximale Belastung aber von vornherein aus. Alternative Parameter zur Be- Stimmung der Leistungsfähigkeit sind zum einen Schwellenwerte im submaximalen Bereich, ermittelt aus respiratorischen Größen und/oder Laktatkonzentrationen im Blut. Sie finden seit längerer Zeit breite Anwendung in der Leistungsdiagnostik. Zum anderen erlauben Kinetiken der Herzfrequenz und der Sauerstoffaufnahme eine differenziertere Aussage über die limitierenden Faktoren der
Bei der Suche nach dem optimalen Untersuchungsansatz stehen die beiden Kriterien minimale Belastung und Differenzierungsfähigkeit im Vordergrund. Damit können einerseits selbst Patienten mit hohem Risikoprofil untersucht wer- den und andererseits ist eine individualisierte Behandlungs-/Trainingsstrategie möglich. Dies spricht eindeutig für die Kinetikanalysen, die zudem noch den Vorteil aufweisen, dass die verwendeten Leistungsprotokolle auch bei Bedarf direkte Rückschlüsse auf die Schwellenwerte erlauben. Mit der verfügbaren, einschlägigen Literatur ist eindeutig belegt, dass die Reproduzierbarkeit hinreichend groß ist und bei Vergleichsstudien mit gesunden Probanden in derselben Größenordnung wie die Vθ2maχ-Bestimmung liegt (1 , 2).
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem eine Person oder ein Tier beispielsweise spezielle Fitness- oder Rehabilitationsprogramme absolvieren kann, wobei die dazu verwendete Trainings- und/oder Rehabilitationseinheit in Abhängigkeit von Parametern der Atemgaszusammensetzung, insbesondere des Vθ2maχ- Werts, des Benutzers gesteuert und/oder geregelt werden kann und ohne dass dabei eine maximale Ausbelastung der Person oder des Tieres notwendig ist .
Die Aufgabe wurde durch ein Verfahren gelöst, wobei
a) eine Sensor-Einheit im Strom der Inspirations- und Expirationsluft einer Person oder eines Tieres, welche/s die Trainings- und/oder Rehabilitationseinheit verwendet, angeordnet wird,
b) mit Hilfe der von der Sensor-Einheit gemessenen Atemgaszusammen- Setzung und/oder des gemessenen Atemflussvolumens physiologische
Parameter der Ventilation und/oder des Gasaustausches der Person o- der des Tieres bestimmt werden,
c) eine oder mehrere maximale Leistungskenngröße/n auf Grundlage der bestimmten Parameter bei submaximaler Belastung mit Hilfe einer Regressionsfunktion und/oder durch Ausbelastung bis zur maximalen Leistungsfähigkeit ermittelt wird/werden und
d) eine Widerstands- oder Bremsanordnung der Trainings- und/oder Rehabilitationseinheit in Abhängigkeit mindestens eines der ermittelten Parameter und/oder vorzugsweise in Abhängigkeit mindestens einer der er- mittelten maximalen Leistungskenngröße/n gesteuert und/oder geregelt wird.
Die Steuerung und/oder Regelung der Trainings- und/oder Rehabilitationsein- heit bewirkt also im Sinne des Verfahrens eine Belastungseinstellung auf Grundlage von ermittelten Parametern, vorzugsweise von maximalen Leistungsparametern, der Testperson oder des Tieres. Alle hier dargestellten Verfahrensvarianten können sowohl beim Menschen als auch bei Tieren angewendet werden. Die Gase Sauerstoff und Kohlendioxid werden wahlweise auch durch O2 bzw. CO2 bezeichnet.
Vorzugsweise werden im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens als Parameter des Gasaustausches die 02-Aufnahme (V02), die CO2-Abgabe (VCO2) und/oder daraus abgeleiteten Parameter respiratorische anaerobe Schwelle (AT), respiratorischer Quotient (RQ) und/oder der Sauerstoffpuls (O2puis) bestimmt.
Als Parameter der Ventilation können dabei vorzugsweise das Atemzugvolumen (VT), die Atemfrequenz (fR) und das Atemzeitvolumen (VE) und /oder das daraus abgeleitete Atemäquivalent für O2 (VE/V02) bestimmt werden.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird als maximale Leistungskenngröße die maximale Sauerstoffaufnahme (Vθ2max) bestimmt.
Die körperliche Leistungsfähigkeit wird üblicherweise unter stufenweise ansteigender Belastung im Rahmen einer Ergometrie am Fahrrad oder Laufband bestimmt. Die Standardmessgröße der aeroben Leistungsfähigkeit ist die höchstmögliche Sauerstoffaufnahme während der Maximalbelastung (Vθ2max)- Dabei handelt es sich um die Menge O2, die vom inhalierten Gas pro Zeiteinheit ext- rahiert wird.
Die V02 wird in l/min angegeben, zur besseren Vergleichbarkeit erfolgt eine Normierung auf das Körpergewicht (ml/min/kg). Die maximale Sauerstoffauf- nähme ist ein objektives Maß der körperlichen Leistungsfähigkeit; sie definiert das obere Limit des kardiopulmonalen Systems und wird als zur Abschätzung des Trainings- und Fitnesszustandes verwendet.
Diese klassischen Methoden haben allerdings die Nachteile, dass die Ausbelastung der Testperson zur Voraussetzung haben. Deshalb werden zunehmend auch alternative Parameter zur Bestimmung der Leistungsfähigkeit im submaximalen Belastungsbereich in der Leistungsdiagnostik verwendet.
Deshalb wird bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens die maximale Sauerstoffaufnahme (Vθ2max) bei submaximaler Belastung mit Hilfe einer Regressionsfunktion bestimmt. Eine Regressionsfunktion zu diesem Zweck könnte beispielsweise vom Grundtyp einer Exponentialfunktion nach Gleichung I sein:
(Gleichung I) Vo2(t) = Ac ■ (1 - e -υjc)
Dabei ist A0 die asymptotische Amplitude und Tc eine Zeitkonstante.
Das Signalrauschen bei diesen Zusammenhang zwischen dem Leistungsinput am Ergometer und dem breath-by-breath Gesamtauerstoffaustausch (Vθ2,t) kann beispielsweise nach einem Verfahren nach Eßfeld minimiert werden (3). Dabei wird die Methode des random oder pseudorandom binary sequence (PRBS) verwendet. Dass heißt, die Leistung des Ergometers wechselt in einer Sequenz lediglich zwischen zwei niedrigen Belastungsstufen, wobei der Wechsel jeweils zufällig nach vorbestimmten Zeitabständen erfolgt. Das Herausrechnen des Rauschens ermöglicht somit geringere Leistungsamplituden für den Test.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Widerstands- oder Bremsanordnung der Trainings- und/oder Rehabilitationseinheit derart gesteuert und/oder geregelt wird, dass die O2-Aufnahme (V02) der Person oder des Tieres auf einen vorbe- stimmbaren anteiligen Wert der maximalen Sauerstoffaufnahme (Vθ2max) eingestellt wird.
Vorzugsweise kann die Widerstands- oder Bremsanordnung der Trainings- und/oder Rehabilitationseinheit derart gesteuert und/oder geregelt werden, dass die O2-Aufnahme (V02) der Person während der Belastung bei einem Wert zwischen 10% bis 100%, vorzugsweise zwischen 20% bis 80%, besonders bevorzugt zwischen 30% bis 60% der maximalen Sauerstoffaufnahme (Vθ2max) konstant gehalten wird. Das ermöglicht einen optimalen Trainingserfolg. Außerdem kann das Training an die jeweilige Tagesform der Person angepasst werden. So könnte ein Trainingsgerät mit einer entsprechenden Leistung betrieben werden, sodass die Person beispielsweise konstant mit einer O2-Aufnahme (V02) von 40% ihres Vθ2maχ-Wertes trainiert.
Die Sensoreinheit kann beispielsweise in einer Atemmaske, welche von einer Person oder einem Tier getragen wird, eingebaut sein. Diese Anordnung hat den besonderen Vorteil, dass ein extrem geringes Totvolumen vorhanden ist. Alternativ kann die Sensor-Einheit in einem Headset (einer Sprechgarnitur) oder in einem ähnlichen Mittel angeordnet sein, wobei es lediglich darauf ankommt, dass die Sensoreinheit von der Atemluft der Person oder des Tieres umströmt wird. Unter einem Headset wird im Sinne der vorliegenden Erfindung also eine Vorrichtung verstanden, die wenigstens ein Mittel zur Aufnahme der Sensor- Einheit und ein Mittel zur Befestigung der Vorrichtung im Kopfbereich der Person oder des Tieres. Das Mittel zur Aufnahme der Sensor-Einheit muss dabei jedenfalls geeignet sein, um die Sensor-Einheit in den Weg der Atemluft der Person oder des Tieres zu bringen. Gegebenenfalls kommuniziert das Headset über eine Funkverbindung mit den übrigen Komponenten, sodass auf ein Kabel verzichtet werden kann.
Für eine Messung der Sauerstoff-Sättigung des Blutes und/oder für eine Messung des Pulses des Benutzers kann zusätzlich ein Ohr-Clip verwendet werden, sodass umfangreiche Leistungsdaten erfasst sowie weitere medizinische Kenngrößen des Nutzers, wie beispielsweise der Herzfrequenz, aufgezeichnet werden können. Die erhaltenen Messdaten können in vorteilhafter Weise mit Hilfe eines angeschlossenen Computers, wahlweise eines Personal Digital Assistant (PDA), aufgezeichnet werden.
Die Trainings- und/oder Rehabilitationseinheit kann beispielsweise ein Ergometer, Fitnessgerät, Crosstrainer, Ruderergometer, Rudergerät, Laufband, Walker- Gerät, Spin-Bike oder ein Fahrrad sein. Die Widerstands- und/oder Bremsanordnung der Trainings- und/oder Rehabilitationseinheit kann beispielsweise eine pneumatische, hydraulische, mechanische, elektromagnetische Bremse, eine Wirbelstrom- oder Bandbremse beinhalten. Eine Trainings- und/oder Rehabilitationseinheit kann somit beispielsweise aus einem Rahmen, einem Mittel zur Kraftaufnahme, wie Pedale, einem Antriebsübertragungssystem, einem Rotationselement und einer Widerstands- und/oder Bremsanordnung umfassen. Dabei haben insbesondere magnetische bzw. elektrische Wirbelstrombremsen den Vorteil, dass sie einfach angesteuert werden können und wenig verschleißanfällig sind.
Dabei kann in der Sensor-Einheit vorzugsweise eine Sauerstoff- Konzentrationsbestimmung und/oder eine Kohlendioxid- Konzentrationsbestimmung mit Hilfe eines oder mehrerer Flüssigelektrolyt- Sensors/Sensoren erfolgen.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt in der Sensor-Einheit als Alternative zum Flüssigelektrolyt-Sensor eine Sauerstoffkonzentrationsbestimmung mit Hilfe eines beheizbaren elektrochemischen Festelektrolyt-Sensors und/oder eine Kohlendioxid-Konzentrations-bestimmung mit Hilfe eines weiteren beheizbaren elektrochemischen Festelektrolyt-Sensors und eine vom Atemflussvolumen der Person abhängige Steuerung der Heizkraft von Heizelementen der Sensoren zur Aufrechterhaltung konstanter Sensor-Temperaturen mit Hilfe ei- nes Micro-Controllers in einer Sensor-Steuereinheit.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn der Sauerstoffsensor zur selektiven Leitung von Sauerstoff-Ionen Yttrium-dotiertes Zirkonoxid als Elektrolyt zwischen zwei Elektroden sowie ein Trägerelement und ein Heizelement enthält und der Kohlendioxidsensor einen Elektrolyt aus einem superschnellen Natrium-Ionenleiter, zwei Elektroden, ein Trägerelement und ein Heizelement enthält (1 ). Der genannte superschnelle Natrium-Ionenleiter, auch NASICON genannt, kann durch die Formel Na3-χZr2(PO4)i+x(SiO4)2-x) beschrieben werden (2). Sensoren dieser Art haben den Vorteil, dass sie besonders klein und leicht sowie kostengünstig hergestellt werden können. So können für derartige Sensoren beispielsweise Abmaße von 20 x 3,5 x 0,5 mm erreicht werden (1 ). Solche miniaturisierten Sensoren sind damit für einen Einbau in eine Atemmaske besonders geeignet.
Besonders vorteilhaft erfolgt die Bestimmung der Sauerstoffkonzentration der Atemluft durch Messung des bei konstanter Spannung durch den Elektrolyt des Sauerstoffsensors von der Kathode zur Anode fließenden Stroms, wobei ein linearer Zusammenhang zwischen dem resultierenden elektrischen Strom und der Sauerstoffkonzentration besteht. Ferner ist es von Vorteil, wenn die Kohlendioxidkonzentration über einen logarithmischen Zusammenhang zwischen der Spannung zwischen den Elektroden des Kohlendioxidsensors und der Kohlendioxidkonzentration bestimmt wird. Ferner ist es vorteilhaft, dass das Atemflussvolumen aus der durch den Mikro-Controller gesteuerten - zur Aufrechter- haltung einer konstanten Sensortemperatur notwendigen - Heizkraft der Heizelemente der Sensoren bestimmt wird.
Die Bestimmung der Gesamtflussrate der Atemluft kann mit dem Sensorelement unter Ausnutzung der Dünnschicht Anemomethe erfolgen. Weiterhin kann die Flussrichtung des Atemgases entweder durch Verwendung der gemessenen Sauerstoff- und/oder Kohlendioxidkonzentrationsgradienten oder des Temperaturprofils auf dem Sensor ermittelt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass gleichzeitig der Volumenstrom, die Strömungsrichtung und somit die Sauerstoff- und Kohlendioxidzusammensetzung der Inspirations- luft sowie der Expirationsluft mit einer Atemzug-für-Atemzug (breath-by-breath) Auflösung überwacht werden können. Die Sauerstoff- und Kohlendioxid- Konzentrationen können also der Inspirationsluft und der Expirationsluft eindeutig zugeordnet werden. Das Verfahren kann vollständig oder teilweise nichtinvasiv durchgeführt werden. Die nichtinvasive Durchführung ist dabei weniger aufwendig und für die Testperson komfortabler.
Weiterhin kann das Verfahren unter Verwendung von Mitteln zur zwei- und dreidimensionalen visuellen Darstellung, mindestens einem akustischen Ausgabe- und/oder Aufnahmemittel und Mitteln zur Erzeugung von Wind- Temperatur und/oder Geruch durchgeführt werden. Weiterhin kann ein Mittel für die Stimu- lation des Tastsinns vorhanden sein. Ferner ist es von Vorteil, wenn die Komponenten der Trainings- und/oder Rehabilitationseinheit, einschließlich der Steuer- und/oder regelbaren Widerstands- und/oder Bremsanordnung, der Sensor-Einheit und der Steuereinheit für die Sensoren über ein Computersystem miteinander verbunden sind sowie über ein solches Computersystem gesteuert und/oder ausgelesen werden. Dabei kann das Computersystem mindestens aus einem Steuercomputer mit einer Benutzeroberfläche bestehen.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante des Verfahrens sind an den Steuercomputer über ein Netzwerkrechner zur Bildberechnung für das rechte und Nn- ke Auge angeschlossen. Die dabei generierten Signale können an einen auf dem Kopf des Nutzers getragenen Helm mit LCDs zur Erzeugung einer virtuellen Umgebung (Head Mounted Display HMD) weitergeleitet werden. Alternativ können die generierten Signale auch für eine Stereoproduktion zur Erzeugung einer dreidimensionalen Darstellung auf einer Leinwand genutzt werden. Vor- teilhaft ist es weiterhin, wenn der Steuercomputer mit einem oder mehreren Eingabegeräten mit mindestens sechs Freiheitsgraden zur Bestimmung der Position und Orientierung verbunden ist und die Eingabegeräte wahlweise mit einer oder mehreren Tasten ausgestattet sind. Vorteilhaft ist es ferner, dass beispielsweise isometrische, isotone und/oder elastische Eingabegeräte an den Steuercomputer angeschlossen sind, wobei mit diesen Eingabegeräten beispielsweise eine Blickbewegungserfassung, Körperbewegungserfassung, Kopfbewegungserfassung und/oder Positionsbestimmung erfolgen kann. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann mit den Eingabegeräten Gestik, Mi- mik und/oder Sprache erfasst werden. Somit wird eine Kombination aus physischen und psychischen Reizen ermöglicht und eine Aromaanwendung oder ein Höhentraining in einem virtuellen dreidimensionalen Umfeld durchführbar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante wird als Eingabegerät beispielsweise ein Head Traker verwendet, der auch an dem auf dem Kopf des Nutzers getragenen Helm mit LCDs zur Erzeugung der virtuellen Umgebung (Head Mounted Display HMD) befestigt sein kann. Vorteilhaft ist es ferner, dass die visuelle Darstellungseinheit ein nicht bewegtes Bild, einen bewegten oder nicht bewegten Gegenstand, eine Computergrafik und/oder zwei- und/oder dreidimensional bewegte Bilder oder Filme wiedergibt. Es können dazu auch konventionelle Monitore für die zweidimensionale Darstellung verwendet werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die visuelle Darstellungseinheit ein Bild mit einem Sichtwinkel von 0 bis 179° wiedergeben oder für die Verwendung des Systems in den Bereichen Fitness, Wellness oder Medizin auch ein Bild mit einem Sichtwinkel von 180° oder mehr als 180° wiedergeben, wobei auch vom Benutzer vorher aufgenommene bewegte und/oder unbewegte reale Bilder dar- gestellt werden können.
Die akustische Ausgabeeinheit kann beispielsweise Musikinstrumente, menschliche Stimmen, Umgebungsgeräusche, wie Tierlaute, Wind, Regen, Wasserfälle, Donner und/oder Geräusche von Fahrzeugmotoren, Schüssen, Pumpen, Explosionen und/oder Erdarbeiten wiedergeben. Besonders vorteilhaft ist es, wenn Wind, Temperatur, Geruch und/oder Luftfeuchtigkeit an die dargestellte Situation in der virtuellen Realität angepasst werden können.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn über eine Kommunikationseinheit Anweisun- gen und/oder Hinweise an den Benutzer der Vorrichtung gegeben werden können und der Benutzer über eine Kommunikationseinheit mit einer die Vorrichtung beginnenden Person in Kontakt treten kann. Bei einer vorteilhaften Weiterentwicklung des Systems können durch die Entnahme von Blut auch genauere Blutbildanalysen vor, während und/oder nach der Benutzung durchgeführt werden. Beispielsweise kann mit Hilfe eines mit dem Computersystem verbundenen Zellanalysegeräts, vorzugsweise eines Geräts für die Durchflusszytometrie, die Zusammensetzung der Blutzellen exakt bestimmt werden. Auch ist unter Verwendung, vorzugsweise mit einem Fluoreszenzfarbstoff gekoppelten, spezifischen Antikörpers eine Analyse von Oberflächenmarkern auf Zellen möglich.
Weiterhin könnte auch beispielsweise eine Senkung des Sauerstoffgehalts der Expirationsluft von 17% auf 12% durch eine entsprechende Erhöhung der Trai- ningsbelastung erreicht werden.
Weiterhin kann durch eine individuelle Belastungsanpassung das Verhältnis (respiratorische Quotient) von inspiratorischer zu expiratorischer Luft durch die erfindungsgemäße Vorrichtung unabhängig vom Tages- oder Trainingszustand bei jedem Training oder jeder Therapie konstant gehalten werden.
Es ist ferner von Vorteil, wenn ein Computerprogramm mit Programmcode zur Durchführung eines oder mehrerer der oben genannten erfindungsgemäßen Verfahrensschritte genutzt wird, wenn das Programm in einem Computer aus- geführt wird. Dabei ist es von Vorteil, wenn das Computerprogramm mit Programmcode zur Durchführung eines oder mehrerer der oben genannten Verfahrensschritte auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, wenn das Programm in einem Computer ausgeführt wird.
Unter Anwendung der erfindunsgemäßen Vorrichtung und/oder des erfinduns- gemäßen Verfahrens können sich beispielsweise Spitzen- und Leistungssportler optimal mit Höhentrainingseinheiten im virtuellen realitätsnahen Umfeld auf anstehende Wettkämpfe vorbereiten. Das realitätsnahe Training unter sauerstoffarmen Bedingungen zielt bei Breiten- und Freizeitsportlern eher auf die Steigerung der persönlichen Leistungsfähigkeit und des individuellen Konditionsniveaus ab. Dabei können im speziellen die kosten- und zeitintensiven Flüge und Aufenthalte in Hochgebirgsregionen eingespart werden. Weiterhin ist ein wesentlich effizienteres Training möglich, da die Anlage 24 Stunden verfügbar und logistisch leicht erreichbar ist.
Im Bereich Rehabilitation oder Wellness könnte dieses System in einem virtuel- len dreidimensionalen Umfeld beispielsweise eine Aromaanwendung mit einem passiven Höhentraining und einer Sauerstofftherapie kombinieren. In einer solchen Umgebung könnte eine solche Kombination aus Entspannung und Verbesserung der persönlichen Leistungsfähigkeit sowie eine Stärkung des Immunsystems erreicht werden.
Im Bereich der Medizin kann das System für eine Aromaanwendung, ein Höhentraining und/oder eine Sauerstofftherapie in einem dreidimensionalen Umfeld genutzt werden, wobei die vier Sinne Sehen, Fühlen, Riechen und Hören stimuliert werden. Durch die dabei erreichte Mobilisierung des körpereigenen Abwehrsystems ist eine Anwendung bei Personen mit Erkrankungen wie beispielsweise Krebs, Allergien und Erkrankungen des Stoffwechsels denkbar.
Weiterhin bietet besonders die Technik der dreidimensionalen Darstellung die Möglichkeit, spezielle psychische Erkrankungsverläufe, wie Ängste bei Autoim- munsystemerkrankungen, durch die Wirkung von Bildern und Geräuschen positiv zu beeinflussen.
Literatur:
1. A.M. Jones / D. C. Poole (Hrsg.): Oxygen Uptake Kinetics in Sport, Exer- cise and Medicine. Routledge, 2005.
2. G. Kusenbach, R. Wieching, M. Barker, U. Hoffmann, D. Eßfeld: Effects of hyperoxia on oxygen uptake kinetics in cystic fibrosis patients as de- termined by pseudo-random binary sequence exercise. Eur J Appl Physiol (1999) 79: 192-196.
3. D. Eßfeld, U. Hoffmann, and J. Stegemann. V02 kinetics in subjects dif- fering in aerobic capacity: investigation by spectral analysis. Eur J Appl Physiol (1987) 56:508-515.

Claims

Geänderte Patentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Trainings- und/oder Re- habilitationseinheit, wobei
a) eine Sensor-Einheit im Strom der Inspirations- und Expirationsluft einer Person oder eines Tieres, welche/s die Trainings- und/oder Rehabilitationseinheit verwendet, angeordnet wird,
b) mit Hilfe der von der Sensor-Einheit gemessenen Atemgaszusammensetzung und/oder des gemessenen Atemflussvolumens physiologische Parameter der Ventilation und/oder des Gasaustausches der Person o- der des Tieres bestimmt werden,
c) eine oder mehrere maximale Leistungskenngröße/n auf Grundlage der bestimmten Parameter bei submaximaler Belastung mit Hilfe einer Regressionsfunktion und/oder - durch Ausbelastung bis zur maximalen Leistungsfähigkeit ermittelt wird/werden und
d) eine Widerstands- oder Bremsanordnung der Trainings- und/oder Rehabilitationseinheit in Abhängigkeit mindestens einer der ermittelten maxi- malen Leistungskenngröße/n gesteuert und/oder geregelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Parameter des Gasaustausches die O2-Aufnahme (Vo2), die CO2-Abgabe (Vco2) und/oder daraus abgeleiteten Parameter respiratorische anaerobe Schwelle (AT), respi- ratorischer Quotient (RQ) und/oder der Sauerstoffpuls (O2Puιs) bestimmt werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Parameter der Ventilation das Atemzugvolumen (VT), die Atemfrequenz (fR) und das Atemzeitvolumen (VE) und /oder das daraus abgeleitete Atemäquivalent für O2 (VE/V02) bestimmt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als maximale Leistungskenngröße die maximale Sauerstoffaufnahme
(Vθ2maχ) bestimmt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstands- oder Bremsanordnung der Trainings- und/oder Rehabili- tationseinheit derart gesteuert und/oder geregelt wird, dass die 02-Aufnahme (Vo2) der Person oder des Tieres auf einen vorbestimmbaren anteiligen Wert der maximalen Sauerstoffaufnahme (Vo2max) eingestellt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstands- oder Bremsanordnung der Trainings- und/oder Rehabilitationseinheit derart gesteuert und/oder geregelt wird, dass die O2-Aufnahme (Vo2) während der Belastung bei einem Wert zwischen 10% bis 100% der maximalen Sauerstoffaufnahme (Vo2max) konstant gehalten wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Sensor-Einheit eine Sauerstoff-Konzentrationsbestimmung und/oder eine Kohlendioxid-Konzentrationsbestimmung mit Hilfe eines oder mehrerer Flüssigelektrolyt-Sensors/Sensoren erfolgen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Sensor-Einheit eine Sauerstoffkonzentrationsbestimmung mit Hilfe eines beheizbaren elektrochemischen Festelektrolyt-Sensors und/oder eine Kohlendioxid-Konzentrationsbestimmung mit Hilfe eines weiteren beheizbaren elektrochemischen Festelektrolyt-Sensors und
eine vom Atemflussvolumen der Person abhängige Steuerung der Heizkraft von Heizelementen der Sensoren zur Aufrechterhaltung konstanter Sensor-Temperaturen mit Hilfe eines Micro-Controllers in einer Sensor- Steuereinheit erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sauer- Stoffkonzentration der Atemluft durch Messung des bei konstanter Spannung durch den Elektrolyt des Sauerstoffsensors von der Katode zur Anode fließenden Stroms bestimmt wird, wobei ein linearer Zusammenhang zwischen dem resultierenden elektrischen Strom und der Sauerstoffkonzentration besteht.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlendioxidkonzentration über einen logarithmischen Zusammenhang zwischen der Spannung zwischen den Elektroden des Kohlendioxidsensors und der Kohlendioxid-Konzentration bestimmt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Atemflussvolumen aus der durch den Micro-Controller gesteuerten, zur Aufrechterhaltung einer konstanten Sensor-Temperatur notwendigen, Heizkraft der Heizelemente der Sensoren bestimmt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Gesamt-Flussrate mit Hilfe der Sensor-Einheit unter Ausnutzung der Dünnschicht-Anemometrie erfolgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeich- net, dass entweder durch Verwendung der gemessenen Sauerstoff- und/oder
Kohlendioxid-Konzentrationsgradienten oder des Temperatur Profils auf dem Sensor die Flussrichtung des Atemgases ermittelt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeich- net, dass gleichzeitig der Volumenstrom, die Strömungsrichtung und somit die
Sauerstoff- und Kohlendioxidzusammensetzung der Inspirationsluft sowie der Expirationsluft mit einer Atemzug-für-Atemzug Auflösung überwacht werden.
15. Computerprogramm mit Programmcode zur Durchführung eines oder mehrere Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wenn das Programm in einem Computer ausgeführt wird.
16. Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung eines oder mehrere Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wenn das Programm in einem Computer ausgeführt wird.
PCT/EP2008/064045 2007-11-02 2008-10-17 Verfahren zur steuerung und/oder regelung einer trainings- und/oder rehabilitationseinheit WO2009056457A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08844078.9A EP2209535B1 (de) 2007-11-02 2008-10-17 Verfahren zur steuerung und/oder regelung einer trainings- und/oder rehabilitationseinheit
US12/741,014 US20110004113A1 (en) 2007-11-02 2008-10-17 Method for controlling and/or regulating a training and/or rehabilitation unit

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007052776A DE102007052776B4 (de) 2007-11-02 2007-11-02 Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Trainings und/oder Rehabilitationseinheit
DE102007052776.6 2007-11-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009056457A1 true WO2009056457A1 (de) 2009-05-07

Family

ID=40070785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2008/064045 WO2009056457A1 (de) 2007-11-02 2008-10-17 Verfahren zur steuerung und/oder regelung einer trainings- und/oder rehabilitationseinheit

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20110004113A1 (de)
EP (1) EP2209535B1 (de)
DE (1) DE102007052776B4 (de)
WO (1) WO2009056457A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011018187A1 (de) 2009-08-13 2011-02-17 Aceos Gmbh Verfahren zur steuerung eines spiroergometriesystems und spiroergometriesystem
US11324954B2 (en) 2019-06-28 2022-05-10 Covidien Lp Achieving smooth breathing by modified bilateral phrenic nerve pacing

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITBO20110506A1 (it) * 2011-08-30 2013-03-01 Technogym Spa Macchina ginnica e metodo per eseguire un esercizio ginnico.
ES2539187T3 (es) * 2012-03-30 2015-06-26 Nl Nanomed Limited Procedimiento para el control de un aparato de entrenamiento
US20160195923A1 (en) * 2014-12-26 2016-07-07 Krush Technologies, Llc Gyroscopic chair for virtual reality simulation
CN109477827A (zh) * 2016-06-16 2019-03-15 雷蛇(亚太)私人有限公司 传感器装置及控制传感器装置的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4463764A (en) 1981-09-29 1984-08-07 Medical Graphics Corporation Cardiopulmonary exercise system
EP0176277A2 (de) 1984-09-25 1986-04-02 Kabushiki Kaisha Silver Medical Übungsgerät mit optimaler Belastung
DE4406286A1 (de) * 1994-02-26 1995-08-31 Stegmann Heiner Dr Med Verfahren zur Bestimmung der individuellen anaeroben Schwelle eines Menschens
WO2000019620A1 (en) 1998-09-28 2000-04-06 E-Zone Networks Inc. Combined advertising and entertainment system network
EP1055393A2 (de) 1999-05-25 2000-11-29 AVL Medical Instruments AG Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines von respiratorischen Messdaten abhängigen Indikators
EP1825888A1 (de) 2006-02-28 2007-08-29 Schiller AG Vorrichtung zur Einstellung der Belastungsstärke eines Ergometers, Ergometer und Verfahren zur Regelung eines Ergometers

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4566461A (en) * 1983-02-15 1986-01-28 Michael Lubell Health fitness monitor
DD252457B1 (de) * 1986-08-15 1990-10-17 Univ Rostock Verfahren zur extrapolativen bestimmung der maximalen sauerstoffaufnahme
US5410472A (en) * 1989-03-06 1995-04-25 Ergometrx Corporation Method for conditioning or rehabilitating using a prescribed exercise program
WO1990012538A1 (en) * 1989-04-24 1990-11-01 Esar Shvartz Universal fitness testing system
EP0517990B1 (de) * 1991-06-12 1999-03-10 Tradotec S.A. Ergometrische Vorrichtung
JPH084584B2 (ja) * 1992-09-29 1996-01-24 コンビ株式会社 体力測定方法と体力測定装置の評価方法
US6301499B1 (en) * 1998-06-08 2001-10-09 Cardiac Pacemakers, Inc. Heart rate variability as an indicator of exercise capacity
DE19909852A1 (de) * 1999-03-08 2000-09-14 Stegmann Heiner Verfahren zur Bestimmung der Belastbarkeit eines Menschen
US6247470B1 (en) * 1999-07-07 2001-06-19 Armen G. Ketchedjian Oxygen delivery, oxygen detection, carbon dioxide monitoring (ODODAC) apparatus and method
US7984712B2 (en) * 2004-10-25 2011-07-26 Bird Products Corporation Patient circuit disconnect system for a ventilator and method of detecting patient circuit disconnect
US20060184057A1 (en) * 2004-12-06 2006-08-17 Craig Flanagan A Small, Fast Responding Whole-Body Indirect Calorimeter
TWI321465B (en) * 2006-12-29 2010-03-11 Ind Tech Res Inst Automatic evaluation method and system of cardio-respiratory fitness

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4463764A (en) 1981-09-29 1984-08-07 Medical Graphics Corporation Cardiopulmonary exercise system
EP0176277A2 (de) 1984-09-25 1986-04-02 Kabushiki Kaisha Silver Medical Übungsgerät mit optimaler Belastung
DE4406286A1 (de) * 1994-02-26 1995-08-31 Stegmann Heiner Dr Med Verfahren zur Bestimmung der individuellen anaeroben Schwelle eines Menschens
WO2000019620A1 (en) 1998-09-28 2000-04-06 E-Zone Networks Inc. Combined advertising and entertainment system network
EP1055393A2 (de) 1999-05-25 2000-11-29 AVL Medical Instruments AG Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines von respiratorischen Messdaten abhängigen Indikators
EP1825888A1 (de) 2006-02-28 2007-08-29 Schiller AG Vorrichtung zur Einstellung der Belastungsstärke eines Ergometers, Ergometer und Verfahren zur Regelung eines Ergometers

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Oxygen Uptake Kinetics in Sport, Exer- cise and Medicine", 2005
D. ESSFELD; U. HOFFMANN; J. STEGEMANN: "Vo2 kinetics in subjects dif- fering in aerobic capacity: investigation by spectral analysis", EUR J APPL PHYSIOL, vol. 56, 1987, pages 508 - 515
G. KUSENBACH; R. WIECHING; M. BARKER; U. HOFFMANN; D. ESSFELD: "Effects of hyperoxia on oxygen uptake kinetics in cystic fibrosis patients as de- termined by pseudo-random binary sequence exercise", EUR J APPL PHYS- IOL, vol. 79, 1999, pages 192 - 196

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011018187A1 (de) 2009-08-13 2011-02-17 Aceos Gmbh Verfahren zur steuerung eines spiroergometriesystems und spiroergometriesystem
DE102009041425A1 (de) 2009-08-13 2011-02-17 Aceos Gmbh Verfahren zur Steuerung eines Spiroergometriesystems und Spiroergometriesystem
US9486147B2 (en) 2009-08-13 2016-11-08 Aceos Gmbh Method for controlling a spiroergometric system and spiroergometric system
DE102009041425B4 (de) * 2009-08-13 2017-08-31 Aeroscan Gmbh Verfahren zur Steuerung eines Spiroergometriesystems und Spiroergometriesystem
US11324954B2 (en) 2019-06-28 2022-05-10 Covidien Lp Achieving smooth breathing by modified bilateral phrenic nerve pacing
US12036409B2 (en) 2019-06-28 2024-07-16 Covidien Lp Achieving smooth breathing by modified bilateral phrenic nerve pacing

Also Published As

Publication number Publication date
EP2209535B1 (de) 2019-04-10
EP2209535A1 (de) 2010-07-28
DE102007052776A1 (de) 2009-05-07
US20110004113A1 (en) 2011-01-06
DE102007052776B4 (de) 2011-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2194868B1 (de) Vorrichtung zur steuerung und/oder regelung einer trainings- und/oder rehabilitationseinheit
Porcari et al. Effect of wearing the elevation training mask on aerobic capacity, lung function, and hematological variables
Buchheit et al. Effect of endurance training on performance and muscle reoxygenation rate during repeated-sprint running
Hagberg et al. Transient O2 uptake response at the onset of exercise
EP2209535B1 (de) Verfahren zur steuerung und/oder regelung einer trainings- und/oder rehabilitationseinheit
WO2008009320A1 (de) System zur darstellung einer virtuellen umbebung
Thomas et al. The effect of self-even-and variable-pacing strategies on the physiological and perceptual response to cycling
Slawinski et al. Effect of supra-lactate threshold training on the relationship between mechanical stride descriptors and aerobic energy cost in trained runners
Hoffman et al. Does the amount of exercising muscle alter the aerobic demand of dynamic exercise?
McGawley The Reliability and Validity of a Four-Minute Running Time-Trial in Assessing V˙ O 2 max and Performance
Maciejczyk et al. Climbing-specific exercise tests: energy system contributions and relationships with sport performance
Atkinson et al. Acceptability of power variation during a simulated hilly time trial
DE102010003344A1 (de) Erfassung und Abspeicherung von "Attribut-Information" in Zuordnung zu Diagnostik- und Vitalparameterdaten bei Ergometrie-, Diagnostik-, Therapie- und Trainingsausrüstung, insbesondere Ergometern und Trainingsgeräten
Martín-Rivera et al. Use of concentric linear velocity to monitor flywheel exercise load
Brown et al. Perceptual responses to deep water running and treadmill exercise
Chamari et al. Correlation between heart rate and performance during Olympic windsurfing competition
Dalen et al. Influence of different soccer-specific maximal actions on physiological, perceptual and accelerometer measurement loads
EP2118714B1 (de) Vorrichtung zur überwachung, steuerung und/oder regelung einer gaszusammensetzung
Dimakopoulou et al. The effect of pacing strategy on physiological, kinetic and performance variables during simulated rowing ergometer
Tartaruga et al. The influence of the allometric scale on the relationship between running economy and biomechanical variables in distance runners
DE202010004244U1 (de) Erfassung und Abspeicherung von Attribut-Information in Zuordnung zu Diagnostik- und Vitalparameterdaten bei Ergometrie-, Diagnostik-, Therapie- und Trainingsausrüstung, insbesondere Ergometern und Trainingsgeräten
Baumgart et al. Comparison of peak oxygen uptake and test-retest reliability of physiological parameters between closed-end and incremental upper-body poling tests
Bucher et al. Test–retest reliability of ski‐specific aerobic, sprint, and neuromuscular performance tests in highly trained cross‐country skiers
Yamasaki et al. Relationship between physical characteristics and physiological responses during maximal arm cranking in paraplegics
Klusiewicz et al. Effects of endurance training on functional status of the respiratory muscles in healthy men

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08844078

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008844078

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12741014

Country of ref document: US