Устройство для дыхательных тренировок

Полезная модель относится к области медицины и предназначена для профилактики и лечения бронхиальной астмы, ишемической болезни сердца, артериальной гипертонии и многих других заболеваний человека при дыхательных тренировках. Техническим результатом является создание простого и удобного в эксплуатации устройства для дыхательных тренировок, которое имеет максимальный объем дополнительного «мертвого пространства» не более 200-250 мл., позволяет максимально приблизить капнограмму дыхания при дыхательных тренировках к капнограмме естественного дыхания человека, допускает легко изменять, при необходимости, средние значения концентраций углекислого газа (СO2) и кислорода (O2) в дыхательной газовой смеси, поступающей к паренхиме легких, решает оптимально вопросы регулирования аэродинамического сопротивления дыханию, обеспечивает персональную адаптацию его параметров к дыхательному объему легких каждого пациента и т.д. Сущность полезной модели состоит в том, что предлагаемое устройство для дыхательных тренировок содержит дыхательную трубку, первый конец которой подключен к маске или загубнику, а второй конец - к дополнительному «мертвому пространству». Новизна предлагаемого устройства для дыхательных тренировок заключается в том, что дополнительное «мертвое пространство» выполнено в виде вспомогательных трубок, соединенных последовательно между собой переходниками, количество которых меньше или равно 10, при этом внутренние сечения переходников, дыхательной и вспомогательных трубок составляют 50-260 мм²., а их суммарный максимальный внутренний объем Vт.max=К×(Vд-Vмп), где Vд - дыхательный объем легких; Vмп - объем анатомического «мертвого пространства»; К=0,5-0,8. 7 з.п.ф., 2 ил.

Полезная модель относится к области медицины и предназначена для профилактики и лечения бронхиальной астмы, ишемической болезни сердца, артериальной гипертонии и многих других заболеваний человека при дыхательных тренировках путем повышения концентрации углекислого газа в артериальной крови до необходимой величины (6,0-6,5)% и соответствующей адаптации дыхательного центра, управляющего внешним дыханием.

Известен лечебный корректор дыхания, содержащий камеру, которая через дыхательную трубку сообщена с маской, при этом камера с внешней средой сообщена с помощью двух отверстий, на одном из которых расположен клапан вдоха, а во второе отверстие помещена трубка выдоха, снабженная регулятором ее просвета и имеющая возможность перемещения таким образом, что при этом изменяется расстояние между ее внутренним отверстием (в камере) и дыхательной трубкой, которая снабжена съемной муфтой-сегментом, способной увеличивать объем этой трубки (патент RU 2188042, 2001).

Также известно устройство для создания гипоксической гиперкапнии, содержащее съемный загубник, трубку и цилиндр с емкостью «мертвого пространства», при этом емкость «мертвого пространства» общим объемом 700-800 мл. разделена на параллельно расположенные ячейки, объем каждой из которых соотносится с объемом «мертвого пространства» 1:500, ячейки соединены между собой посредством соединительного пространства, имеющего обтекатели, при этом диафрагма имеет возможность регулировать объем «мертвого пространства» в диапазоне 100-800 мл. за счет выключения из вентиляции части ячеек (патент RU 2301081, 2005, прототип).

Недостатками известных устройств являются их сложность и неудобства в эксплуатации за счет большого (до 2500 мл.) объема дополнительного «мертвого пространства», существенное отличие капнограммы дыхания при дыхательных тренировках от капнограммы естественного дыхания человека, невозможность персональной адаптации их параметров к дыхательному объему легких каждого пациента и т.д.

Технический результат, достигаемый заявленной полезной моделью, заключается в создании простого устройства для дыхательных тренировок, которое имеет максимальный объем дополнительного «мертвого пространства» не более 200-250 мл. с внутренним сечением не более 260 мм2., обеспечении максимального приближения капнограммы дыхания при дыхательных тренировках к капнограмме естественного дыхания человека, в возможности легко изменять, при необходимости, средние значения концентраций углекислого газа (РСO2) и кислорода (РO2) во вдыхаемой газовой смеси, поступающей в верхние дыхательные пути и к паренхиме легких за счет дискретного или плавного изменения суммарного внутреннего объема (длины) вспомогательных трубок и переходников, обеспечении персональной адаптации его параметров к дыхательному объему легких каждого пациента путем изменения максимальной длины (внутреннего объема) вспомогательных трубок и т.д.

Указанный технический результат решается предлагаемым устройством для дыхательных тренировок, содержащим дыхательную трубку, первый конец которой подключен к маске или загубнику, а второй конец - к дополнительному «мертвому пространству».

Новизна предлагаемого устройства для дыхательных тренировок заключается в том, что дополнительное «мертвое пространство» выполнено в виде вспомогательных трубок, соединенных последовательно между собой переходниками, количество которых меньше или равно 10, при этом внутренние сечения переходников, дыхательной и вспомогательных трубок составляют 50-260 мм², а их суммарный максимальный внутренний объем

Vт.max=К×(Vд-Vмп),

где Vд - дыхательный объем легких;

Vмп - объем анатомического «мертвого пространства»;

К=0,5-0,8

Переходники могут быть выполнены в виде соединительных колец, установленных с внутренней или с внешней стороны всех трубок.

Вспомогательные трубки могут быть выполнены U-образной формы.

Переходники могут быть выполнены U-образной формы.

Переходники могут быть выполнены подвижными в осевом направлении относительно дыхательной и вспомогательных трубок.

Второй конец дыхательной трубки может быть соединен с первой вспомогательной трубкой через деионизатор тяжелых аэроионов.

Второй конец дыхательной трубки или конец последней вспомогательной трубки могут быть соединены с регулятором давления, выполненном в виде набора коротких трубок различных диаметров, устанавливаемых друг в друга.

Полезная модель поясняется чертежами, где на Фиг.1 изображен общий вид предлагаемого устройства, на Фиг.2 - устройство с переходниками в виде подвижных и неподвижных соединительных колец различной длины.

Устройство (Фиг.1) для дыхательных тренировок состоит из дыхательной трубки 1, первый конец которой подключен к маске или загубнику 2, а второй конец - к дополнительному «мертвому пространству», выполненному в виде нескольких вспомогательных трубок 3, последовательно соединенных между собой с помощью переходников 4. Второй конец дыхательной трубки 1 может соединен с первой вспомогательной трубкой 3 через деионизатор тяжелых аэроионов 5. Регулятор давления 6, выполненный в виде набора коротких трубок различных диаметров, устанавливаемых друг в друга, соединен со вторым концом дыхательной трубки 1 или с последней из указанных вспомогательных трубок 3.

Устройство работает следующим образом.

Дыхание осуществляется через дыхательную трубку 1 с загубником 2, установленной в рот, а носовое дыхание исключается. Внутренние сечения трубок, которые образуют дополнительное «мертвое пространство», выбраны по усредненным параметрам дыхательных путей, что практически исключает значительное перемешивание в них выдыхаемой и вдыхаемой газовых смесей с атмосферным воздухом. За счет этого достигнут эффект получения минимального объема дополнительного «мертвого пространства». При выдохе газовая смесь заполняет анатомическое и дополнительное «мертвые пространства», например, на первых этапах дыхательных тренировок с РСO2=5,2%, РO2=14,7%. При вдохе к паренхиме легких сначала поступает газовая смесь из последовательно соединенных анатомического и дополнительного «мертвых пространств» с указанными параметрами, а затем - атмосферный воздух. За счет этого получена капнограмма максимально приближенная к капнограмме естественного дыхания.

Для частичного устранения тяжелых аэроионов из дыхательной газовой смеси устанавливают деионизатор тяжелых аэроионов 5. Для регулирования аэродинамического сопротивления дыханию устанавливают регулятор давления 6, который обеспечивает локальное уменьшение сечения дополнительного «мертвого пространства».

Использовали устройство с дыхательной трубкой 1 длиной 300 мм. и четырьмя вспомогательными трубками 3 длиной по 300 мм. с внутренними диаметрами 14 мм. (внутреннее сечение 154 мм²). Максимальная суммарная длина этих трубок при практически нулевом объеме переходников 4 (например, коротких соединительных колец длиной 2-3 см.), согласно указанного выше выражения для Vд=500 мл. и Vмп=150 мл., составляла 150 см. Периодическое увеличение дополнительного «мертвого пространства» за счет подключения очередной вспомогательной трубки при дыхательных тренировках приводило к увеличению во вдыхаемой в верхние дыхательные пути газовой смеси среднего значения РСO2 приблизительно на 0,5% и уменьшению РO2 - на 0,6% относительно атмосферного воздуха, имеющего РСO2=0,03% и РO2=21,0%.

При пяти последовательно соединенных трубках, при максимальном дыхательном объеме легких 500 мл. и объеме анатомического «мертвого пространства» 150 мл. к паренхиме легких поступает только 120 мл. атмосферного воздуха. При естественном дыхании к паренхиме легких при указанных дыхательном объеме легких и объеме анатомического «мертвого пространства» поступает 350 мл. атмосферного воздуха.

При меньшем дыхательном объеме легких максимальная длина (внутренний объем) трубок устройства уменьшается пропорционально. Например, максимальная суммарная длина всех трубок в указанном выше примере при Vд=400 мл., Vмп=150 мл. уменьшится на 20% и составит 120 см. За счет этого осуществляется адаптация устройства к дыхательному объему легких каждого пациента.

При изготовлении устройства из мягких трубок оно может скручиваться в кольцо диаметром 15-30 сантиметров, укрепляться декоративной лентой и размещаться на/в руке, на шее, т.е. любом удобном месте. При изготовлении устройства из твердых трубок или в виде лабиринтных каналов оно может принимать самые разнообразные формы.

В качестве материала для изготовления устройства для дыхательных тренировок используются медицинские ПВХ, силиконовые, пластмассовые или иные трубки, разрешенные для применения в медицинской технике.

Устройства для дыхательных тренировок, обеспечивающие дискретное или плавное изменение средних значений РСO2 и РO2 в дыхательной газовой смеси, просты в применении, дешевы и дают через 5-10 месяцев дыхательных тренировок положительные результаты по лечению аритмии, стенокардии, артериальной гипертонии, ишемической болезни сердца, бронхиальной астмы и многих других заболеваний человека за счет устранения постоянного недостатка в артериальной крови человека углекислого газа (гипокапнии).

Таким образом, создано простое и удобное в эксплуатации устройство для дыхательных тренировок, которое имеет максимальный объем дополнительного «мертвого пространства» не более 200-250 мл., позволяет максимально приблизить капнограмму дыхания при дыхательных тренировках к капнограмме естественного дыхания человека и частично устранить из дыхательной газовой смеси тяжелые аэроионы, позволяет легко изменять, при необходимости, средние значения РСO2 и РO2 в дыхательной газовой смеси, поступающей в верхние дыхательные пути и к паренхиме легких, решает оптимально вопросы регулирования аэродинамического сопротивления дыханию, обеспечивает персональную адаптацию его параметров к дыхательному объему легких каждого пациента и т.д.

1. Устройство для дыхательных тренировок содержащее дыхательную трубку, первый конец которой подключен к маске или загубнику, а второй конец - к дополнительному «мертвому пространству», отличающееся тем, что дополнительное «мертвое пространство» выполнено в виде вспомогательных трубок, соединенных последовательно между собой переходниками, количество которых меньше или равно 10, при этом внутренние сечения переходников, дыхательной и вспомогательных трубок составляют 50-260 мм², а их суммарный максимальный внутренний объем

Yт.mах=К(Vд-Vмп),

где Vд - дыхательный объем легких;

Vмп - объем анатомического «мертвого пространства»;

К=0,5-0,8.

2. Устройство для дыхательных тренировок по п.1, отличающееся тем, что переходники выполнены в виде соединительных колец, устанавливаемых с внутренней или с внешней стороны всех трубок.

3. Устройство для дыхательных тренировок по п.1 или 2, отличающееся тем, что вспомогательные трубки выполнены U-образной формы.

4. Устройство для дыхательных тренировок по п.1 или 2, отличающееся тем, что переходники выполнены U-образной формы.

5. Устройство для дыхательных тренировок по п.1 или 2, отличающееся тем, что переходники выполнены подвижными в осевом направлении относительно дыхательной и вспомогательных трубок.

6. Устройство для дыхательных тренировок по п.1, отличающееся тем, что второй конец дыхательной трубки соединен с первой вспомогательной трубкой через деионизатор тяжелых аэроионов.

7. Устройство для дыхательных тренировок по п.1, отличающееся тем, что второй конец дыхательной трубки или конец последней вспомогательной трубки соединены с регулятором давления, выполненным в виде набора коротких трубок различных диаметров, устанавливаемых друг в друга.