Устройство для коррекции сердечно-сосудистых изменений в невесомости и тренировки дыхания

Полезная модель относится к средствам для коррекции сердечнососудистых изменений в невесомости и может быть использована для тренировки дыхательной системы космонавтов и спортсменов при переменной нагрузке, повышения устойчивости организма человека к стрессовым ситуациям, вредным воздействиям неблагоприятных факторов окружающей среды, профилактики различных заболеваний. Устройство для коррекции сердечно-сосудистых изменений в невесомости и тренировки дыхания содержит клапанную коробку с регулируемым и калиброванным клапаном вдоха, который имеет возможность создавать четыре уровня сопротивления вдоху, соответствующих оптимальным, для коррекции сердечно-сосудистых изменений в невесомости и переключаться с одного уровня на другой, клапан выдоха, предохранительный клапан и универсальную дыхательную маску с обтюратором, позволяющим эксплуатировать устройство с любой морфологией лица.

Полезная модель относится к средствам для коррекции сердечнососудистых изменений в невесомости и может быть использована для тренировки дыхательной системы космонавтов и спортсменов при переменной нагрузке, повышения устойчивости организма человека к стрессовым ситуациям, вредным воздействиям неблагоприятных факторов окружающей среды, профилактики различных заболеваний.

Известно устройство для тренировки дыхательных мышц, содержащее загубник, подпружиненный клапан вдоха, однонаправленный клапан выдоха, ручку регулировки, корпус, зажим на нос (патент GB 2278545 А, приоритет 1994 г.).

Известно также устройство для тренировки дыхательных мышц при переменной нагрузке, принятое за прототип, содержащее клапанную коробку с отверстием для протекания вдыхаемого и выдыхаемого воздуха, впускной клапан, одноходовой выпускной клапан и имеющее механизм для прогрессивного изменения степени сопротивления в зависимости от объема, поступающего через впускной клапан воздуха (патент DE 69924399 Т2, приоритет 2006 г.).

Недостатками указанных устройств являются следующие.

1. Отсутствие дыхательной маски для обеспечения возможности комфортного дыхания через нос и рот.

2. Отсутствие возможности четкого определения уровня сопротивления потоку вдыхаемого воздуха и, как следствие, невозможность установить уровни разрежения на вдохе, оптимальные для коррекции сердечнососудистых изменений в невесомости.

3. Отсутствие предохранительного клапана для предупреждения баротравмы на вдохе в случае отказа основного клапана вдоха.

Недостатком прототипа является также риск скручивания пружины подпружиненного клапана вдоха при регулировании сопротивления вдоху.

Задачей полезной модели является обеспечение возможности установки в устройстве для тренировки дыхательных мышц уровней сопротивления потоку вдыхаемого воздуха, оптимальных для коррекции сердечнососудистых изменений в невесомости, повышение уровня комфорта, безопасности дыхания и эксплуатационной надежности устройства.

Поставленная задача решается устройством, в котором клапанная коробка снабжена специально регулируемым клапаном вдоха, в седловине которого имеется четыре калиброванных паза и закреплен прижим, положение которого в каждом из четырех пазов позволяет установить определенный уровень сопротивления потоку вдыхаемого воздуха в соответствии с расчетными величинами для коррекции сердечнососудистых изменений в невесомости и равными соответственно 50, 100, 150 и 200 мм вод. ст., при этом в выходном ответвлении клапанной коробки установлен клапан выдоха, срабатывающий при избыточном давлении не более 10 мм вод. ст. и потоке воздуха 90 л/мин, а в дополнительном входном ответвлении - предохранительный клапан, срабатывающий в случае отказа клапана вдоха при разрежении под маской 300 мм вод. ст. и потоке воздуха 90 л/мин, что позволяет обеспечить повышение безопасности дыхания и предотвратить возможность баротравмы на вдохе.

Кроме того, седловина клапана вдоха снабжена специальной втулкой с направляющими и шайбой, прижимающей пружину к тарели клапана и перемещающейся по направляющим втулки, что обеспечивает нагружение пружины клапана только в осевом направлении и повышает надежность эксплуатации устройства за счет безотказного срабатывания клапана вдоха в необходимом диапазоне сопротивлений на вдохе.

Также на горловине клапанной коробки закреплена дыхательная маска для обеспечения возможности комфортного дыхания через нос и рот и зафиксирована петлей, накинутой на анкерную гайку, закрепленную на маске. Обтюрация по лицу достигается плотным прижатием обтюратора, расположенного на корпусе маски, эластичными лентами, натяжение которых регулируется с помощью текстильных застежек.

Снабжение клапанной коробки специальным клапаном вдоха, седловина которого снабжена специальной втулкой с направляющими и шайбой, обеспечивающими нагружение пружины клапана только в осевом направлении, с возможностью точной регулировки сопротивления на вдохе с помощью четырех пазов на седловине, калиброванных для коррекции сердечно - сосудистых изменений в невесомости в соответствии с расчетными величинами сопротивления на вдохе и равными 50 мм вод.ст., 100 мм вод.ст., 150 мм вод.ст. и 200 мм вод.ст. соответственно, а также установка на горловине клапанной коробки дыхательной маски с обтюратором позволяет обеспечить возможность установки в устройстве для тренировки дыхательных мышц уровней сопротивления потоку вдыхаемого воздуха, оптимальных для коррекции сердечно - сосудистых изменений в невесомости, повысить уровень комфорта, безопасности дыхания и эксплуатационной надежности устройства.

Заявляемое устройство представлено фигурами 1,2.

На фиг.1 представлено заявляемое устройство в двух видах с необходимыми разрезами для пояснения принципа работы.

На фиг.2 представлен клапан вдоха в двух видах с необходимыми разрезами для пояснения принципа работы.

Устройство для коррекции сердечно - сосудистых изменений в невесомости и тренировки дыхания (фиг.1) содержит клапанную коробку 2 и дыхательную маску 1, при этом горловина клапанной коробки вставлена в отверстие дыхательной маски и удерживается в этом положении петлей 4, накинутой на анкерную гайку 3.

Обтюрация устройства по лицу достигается плотным прижатием обтюратора 6, расположенного на корпусе маски 5, эластичными лентами 7, натяжение которых регулируется с помощью текстильных застежек 8.

Клапанная коробка содержит регулируемый клапан вдоха 9, клапан выдоха 11 и предохранительный клапан 10. Усики 12 служат для ручной регулировки уровня сопротивления вдоху путем перевода прижима 16 (фиг.2), закрепленного на втулке клапана 19, в один из четырех калиброванных по заданному значению сопротивления пазов 20.

При этом пружина 17, прижимаемая шайбой 18, перемещающейся по направляющим втулки клапана 19 и установленная на конце штока 15, соединенного с тарелью клапана 14, нагружается только в осевом направлении.

Устройство для коррекции сердечно-сосудистых изменений в невесомости и тренировки дыхания функционирует следующим образом.

Перед выполнением вдоха прижим 16 устанавливается в один из четырех пазов, расположенных на седловине клапана вдоха 13. Положение прижима в пазе соответствует определенному уровню сопротивления потоку вдыхаемого воздуха и откалибровано согласно расчетным данным для коррекции сердечно - сосудистых изменений в невесомости и равными соответственно 50 мм вод.ст., 100 мм вод.ст., 150 мм вод.ст. и 200 мм вод.ст.. При выполнении вдоха за счет разрежения открывается тарель клапана 14, при этом клапан выдоха 11 и предохранительный клапан 10 закрыты.

Увеличение сопротивления потоку на вдохе достигается поворотом по часовой стрелке усиков 12, закрепленных на втулке 19. При этом шайба 18, установленная на конце штока 15, сжимает пружину 17, увеличивая усилие прижатия тарели клапана 14 к седловине 13. Прижим 16 закреплен на втулке клапана 19 таким образом, что их вращение происходит одновременно.

Таким образом, обеспечивается возможность установки в устройстве для тренировки дыхательных мышц уровней сопротивления потоку вдыхаемого воздуха, оптимальных для коррекции сердечно - сосудистых изменений в невесомости, повышение уровня комфорта, безопасности дыхания и эксплуатационной надежности устройства.

1. Устройство для коррекции сердечно-сосудистых изменений в невесомости и тренировки дыхания, содержащее клапанную коробку, клапан выдоха, регулируемый клапан вдоха, отличающееся тем, что на клапанной коробке закреплена дыхательная маска с обтюратором, а в седловине клапана вдоха имеются пазы и закреплен прижим, положение которого в каждом из пазов позволяет установить определенный уровень сопротивления потоку вдыхаемого воздуха в соответствии с расчетными величинами для коррекции сердечно-сосудистых изменений в невесомости и равными соответственно 50 мм вод.ст., 100 мм вод.ст., 150 мм вод.ст. и 200 мм вод.ст., клапан вдоха дополнительно снабжен регулятором усилия прижатия тарели клапана, содержащим пружину, имеющую возможность нагружаться только в осевом направлении, и средство изменения степени натяжения пружины в виде усиков, закрепленных на втулке с шайбой, перемещающейся по направляющим втулки и прижимающей пружину.

2. Устройство для коррекции сердечно-сосудистых изменений в невесомости и тренировки дыхания по п.1, отличающееся тем, что в клапанной коробке установлен предохранительный клапан.

3. Устройство для коррекции сердечно-сосудистых изменений в невесомости и тренировки дыхания по п.1, отличающееся тем, что дыхательная маска с обтюратором закреплена на горловине клапанной коробки и зафиксирована на ней петлей, накинутой на анкерную гайку, закрепленную на маске.