Степ-платформа и коврик для ее использования для проведения функционально-нагрузочных тестов
Полезная модель относиться к устройствам для проведения функционально-нагрузочных тестов. Платформа выполнена в форме полой тонкостенной усеченной четырехугольной пирамиды, углы наклона боковых поверхностей, к основанию которой выполнены острыми с максимальным приближением к прямым углам, причем величины вышеназванных углов выбраны из условия обеспечения возможности выемки платформы из литьевой пресс-формы и возможности вложения нескольких платформ на максимальную глубину друг в друга, при этом с наружной стороны верхняя рабочая поверхность платформы выполнена противодействующей скольжению, а с внутренней стороны, платформа содержит продольные и поперечные ребра жесткости, причем две оппозитно расположенные боковые стороны платформы снабжены выловленными по всей ее высоте выступами, образующими между собой пазы, и имеющими в поперечном сечении трапециевидную форму, размеры выступов и ширина пазов выбраны из условия возможности при стыковке платформ внешними сторонами путем размещения выступов одной степ-платформы в пазах другой. Степ-платформа выполнена высотой от 50 до 400 мм. Полезная модель повышает устойчивости степ-платформ.
Полезная модель относится к медицине и физической культуре, а именно, к устройствам и функционально-нагрузочным методам для определения уровня физической работоспособности и может быть использовано при комплексном мониторинге функционального состояния организма и резервов здоровья детей, молодежи и взрослого населения.
Известен метод определения физической работоспособности человека, заключающийся в подъемах (нашагивании) на скамейку высотой 50,8 см для мужчин и 43 см для женщин с частотой 30 подъемов в минуту (Гарвардский степ-тест). Каждый подъем выполняется на 4 счета с частотой, задаваемой метрономом. По продолжительности выполненной работы и количеству ударов пульса вычисляют индекс теста, позволяющий судить о функциональном состоянии сердечно-сосудистой системы испытуемого. Тест был разработан для оценки физической работоспособности военнослужащих и применения в качестве общепринятого теста для широкомасштабного обследования населения не нашел.
Известен также степ-тест PWC 170 (см., например. Детская спортивная медицина. М. Медицина, 1980, с 170-180). Тест осуществляется путем циклического нашагивания обследуемым на расположенные перед ним ступеньки (степ-платформы), используемые в качестве нагрузочного средства с заданным ритмом движений. Известный метод реализуется с использованием комплекта разновысоких деревянных или пластмассовых степ-платформ, прямоугольной формы, устанавливаемых непосредственно на полу (см., например, патент РФ 
2441580 «Способ оценки резервов здоровья и работоспособности населения»).
Использование двух и более степ-платформ обеспечивает более корректное физиологическое воздействие (более плавное нарастание нагрузки) при оценке физической работоспособности. Достоинства теста - простота и доступность, вовлечение в работу большого объема мускулатуры, статистически достоверные результаты, характеризующие функциональное состояние кардио-респираторной системы.
Главным недостатком указанных методов и устройств для их осуществления является возможность сдвига степ-платформ относительно друг друга и поверхности на которой они установлены, что может привести к вынужденному прерыванию теста, а также может привести к травмам испытуемого.
Задачей настоящей полезной модели является создание оригинальной конструкции степ-платформ и коврика для их использования для проведения функционально-нагрузочных тестов, повышающей уровень безопасности их использования при массовом применении, стандартизирующей условия проведения теста, обеспечивающей возможность быстрой стыковки и фиксации платформ между собой, вкладываемость платформы меньшей высоты в платформу большей высоты при сохранении стандартных габаритных размеров опорной поверхности каждой платформы, а также разработка способа простого и быстрого изготовления степ-платформ.
Техническим результатом, достигаемым при решении поставленной задачи является повышение устойчивости степ-платформ при многократном нашагивании на них, причем под устойчивостью следует понимать не только способность платформ сохранять вертикальное положение, но и способность их не осуществлять горизонтальные перемещения, а также не разрушаться под воздействием внешних сил.
Для достижения указанного технического результата была разработана степ-платформа для проведения функционально-нагрузочных тестов, выполненная в форме полой тонкостенной усеченной четырехугольной пирамиды, углы наклона боковых поверхностей к основанию которой выполнены острыми, причем величины вышеназванных углов выбраны из условия обеспечения возможности выемки платформы из литьевой пресс-формы и возможности вложения нескольких платформ друг в друга, при этом с наружной стороны верхняя рабочая поверхность платформы выполнена противодействующей скольжению, а с внутренней стороны, платформа содержит продольные и поперечные ребра жесткости, причем две оппозитно расположенные боковые стороны платформы снабжены выдавленными по всей ее высоте выступами, образующими между собой пазы и имеющими в поперечном сечении трапециевидную форму, размеры выступов и ширина пазов выбраны из условия возможности стыковке платформ внешними сторонами путем размещения выступов одной степ-платформы в пазах другой, при этом степ-платформа выполнена высотой от 50 до 400 мм.
Степ-платформа может быть выполнена из полипропилена.
Степ-платформа может быть выполнена из цветного полипропилена.
В срединной части боковой поверхности степ-платформы может быть выполнена выемка, представляющая собой прямоугольное углубление с клинообразно расширяющимися к основанию боковыми сторонами.
В нижней части клинообразного расширяющегося углубления степ-платформы может быть расположена ручка в форме отрезка П-образного профиля соединяющего боковые стороны выемки.
Рабочая поверхность степ-платформы может быть снабжена углублениями для установки шильдов с логотипами и/или техническими характеристиками платформы.
Также для достижения указанного технического результата был разработан коврик для использования степ-платформы для проведения функционально-нагрузочных тестов, на наружной поверхности которого расположены упоры, причем его рабочая и нижняя поверхности выполнены с высоким коэффициентом трения.
Ширина коврика может быть выбрана из условий его вложения по диагонали во внутреннюю полость степ- платформы.
Предложенные технические решения поясняются следующими чертежами. На приведенных фигурах показаны степ-платформа и коврик для ее использования для проведения функционально-нагрузочных тестов.
На Фиг.1 показан общий вид степ-платформы с указанием ключевых функциональных элементов, на Фиг.2 - степ-платформа, вид сверху с указанием ключевых элементов, на Фиг.3 - общий вид степ-платформы с частичным вырезом с указанием внутренних ребер жесткости, на Фиг.4 -принцип расположения выступов платформ для правильной стыковки между собой двух однотипных платформ на виде сверху, на Фиг.5 - общий вид сборки-укладки нескольких разновысоких однотипных платформ при транспортирования и хранения с частичным вырезом, на Фиг.6 - общий вид коврика с упорами, на Фиг.7 - общий вид степ-платформы, установленной на коврике, на Фиг.8 - общий вид двух установленных и состыкованных на коврике платформ, на Фиг.9 - общий вид двух установленных и состыкованных на коврике платформ продольным разрезом платформ и коврика, на Фиг 10 - принцип стыковки и неподвижной взаимной фиксации двух платформ упорами на коврике на виде платформ снизу с разрезами упоров по плоскости основания платформ.
Степ-платформа 1 (Фиг.1, Фиг.2) выполнена в форме тонкостенной усеченной четырехугольной пирамиды без основания. Степ-платформа содержит горизонтальную опорную рабочую поверхность 2 прямоугольной формы (плоскость сечения пирамиды) и четыре боковые поверхности. С наружной стороны верхняя рабочая поверхность выполнена противодействующей скольжению, например, путем выполнения на ней микрорельефа 3 в виде продольного рифления и снабжена расположенными по диагонали гнездами 4 для установки в них шильдов с логотипами и технической информацией С внутренней стороны верхняя опорная поверхность 2 снабжена ребрами 5 жесткости (Фиг.3). Опорная рабочая поверхность сопряжена плавными переходами 6 (Фиг.1, Фиг.2) с каждой из боковых поверхностей платформы. Боковые поверхности 7 и 8 имеют симметрично расположенные выемки 9, представляющие собой прямоугольное углубление с клинообразно расширяющимися к основанию платформы боковыми сторонами 10. В нижней части расширяющегося углубления каждой из сторон 7 и 8 расположены ручки 11 в форме отрезка П-образного профиля, соединяющего боковые стороны 10 выемки 9 и служащие для переноски платформы или нескольких вложенных одна в другую платформ (Фиг.5) в положении перевернутыми вниз опорными рабочими поверхностями 2.
Две другие стороны поверхности передняя 12 и задняя 13 (Фиг.1, Фиг.2) от линии сопряжения перехода 6 снабжены выдавленными по всей высоте поверхностей выступами 14, имеющими в поперечном сечении форму равнобедренной трапеции. Выступы расположены отстоящими друг от друга на расстояние равном ширине выступов в верхней части образуя таким образом пазы 15, в которых размещаются выступы 14 однотипной платформы при их стыковке между собой. При этом выступы, расположенные на сторонах 12 и 13 выполнены со смещением, позволяющем точно центрировать положение опорных поверхностей 2 друг против друга при стыковании платформ (Фиг.4). Углы наклона всех четырех боковых поверхностей 7, 8, 12 и 13 выполнены острыми. Их величины выбраны из условия обеспечения возможности выемки платформы из литьевой пресс-формы и возможности многократных вложений однотипных платформ одна в другую на глубину до нижнего края ребер жесткости для удобства при транспортировании и хранении (Фиг.5). Для обеспечения возможности проведения функционально-нагрузочных испытаний различных по физическому состоянию людей платформу выполняют высотой от 50 до 400 мм с шагом 50 мм, при этом для удобства различения высот каждой из степ-платформ они выполнены из цветного полипропилена и при этом каждая имеет определенный цвет, например красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, голубой. Для использования степ-платформ для проведении я функционально-нагрузочных тестов используют коврик 16 (Фиг.6) из эластомерного материала, рабочая и нижняя поверхность которого выполнена с высоким коэффициентом трения. Коврик снабжен дополнительно упорами 17, установленными в шахматном порядке на рабочей поверхности для ориентации расположения и фиксации платформы на коврике, а также стыковки и фиксации между собой в рабочем положении двух однотипных платформ установленных соответствующим образом (Фиг.8). Расстояние между упорами выбирается равным расстоянию между выступами 14 и пазами 15. Коврик 16 с упорами 17 позволяет исключить смещение платформ при выполнении теста и обеспечить равномерное распределение нагрузки по периметру нижнего края платформы.
Степ-платформу и коврик для ее использования для проведения функционально-нагрузочного теста используют следующим образом.
Степ-платформу 1 устанавливают на коврик 16 таким образом, чтобы один ряд расположенных в шахматном порядке упоров 17 коврика 16 оказался размещенным во внутренних полостях выступов 14, а другой с внешней стороны платформы 1 в пазах 15 (Фиг.7). Обследуемый встает перед платформой с передней стороны и в такт команд врача или ритмозадающего устройства начинает подниматься (нашагивать) на платформу и возвращаться в исходное положение в течении заданного времени или до достижения ограничений, обусловленных состоянием обследуемого или условиями проведения теста. Одновременно в течение всего теста с обследуемого снимают медико-биологические показатели с использованием установленных на нем диагностических приборов.
Для проведения двухступенчатого теста используют две однотипные платформы разной высоты. Высоты платформ выбирает врач исходя из оценки функционального состояния обследуемого. При этом первой устанавливается платформа меньшей высоты, а вторая - большей (Фиг.8, Фиг.9). Платформы устанавливаются на коврике 16 таким образом, чтобы выступы 14 задней поверхности первой платформы входили в пазы 15 передней поверхностью другой платформы, при этом один ряд упоров 17 (Фиг.10) располагался во внутренних полостях выступов 14 одной платформы, а второй ряд - соответственно в полостях выступов 14 другой платформы.
При выполнении двухступенчатого теста обследуемый осуществляет подъем (нашагивание) с коврика на опорную рабочую поверхность первой ступени, после чего по истечению заданного временного интервала по команде врача в такт ритмозадающего устройства начинает подниматься (нашагивать) с опорной рабочей поверхности 2 (Фиг.8) первой ступени на опорную рабочую поверхность 2 пристыкованной к ней второй ступени и возвращаться в исходное положение.
Двухступенчатый степ-тест с использованием предлагаемой полезной модели используют для определения уровня физической работоспособности. При этом тест PWC-170 выполняется как нашагивание на ступени с запрограммированной частотой (30 циклов в минуту) задаваемой ритмозадающим устройством и продолжительностью по 3 минуты на двух "высотах". В конце трехминутного нашагивания на каждую ступень с кардиомонитора считываются показания ЧСС (частота сердечных сокращений). Пациентам после завершения теста предлагается в течение 1 минуты продолжить ходьбу по полу с легкими восстанавливающими движениями рук. Через 1 минуту ходьбы регистрируется ЧСС.
Подбор высоты первой ступени зависит от размеров тела обследуемого, показаний ЧСС и АД (артериальное давление) в покое, ЧСС в тесте Руффье. Высота первой ступени для мужчин варьируется в пределах 10, 15, 20, 25 см, а второй ступени 20, 25, 30, 35, 40 см. Для женщин соответственно - 5, 10, 15, 20 см и 15, 20, 25, 30, 35 см. Увеличение высоты второй ступени определяется величиной пульса при нашагивании на первую ступеньку. Задача подбора высоты ступенек заключается в том, чтобы в конце выполнения теста ЧСС была близка к 170 уд/мин, что сделает производимые расчеты показателей наиболее корректными. Разница высот первой и второй ступени должна быть не менее 10 см.
Физическая работоспособность рассчитывается в величинах мощности выполняемой нагрузки (кгм/мин) в расчете на 1 кг массы тела, соответствующей ЧСС 170 уд/мин (PWC-170). Физическая работоспособность - один из важнейших компонентов физического здоровья человека и характеризует способность организма эффективно выполнять большую мышечную работу и противостоять утомлению. Уровень общей физической работоспособности определяется возможностями мышечной, дыхательной, сердечно-сосудистой, нервной, эндокринной систем и слаженностью их работы при физических нагрузках.
Полезная модель была раскрыта выше со ссылкой на конкретный вариант его осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления полезной модели, не меняющие его сущности, как она раскрыта в настоящем описании. Соответственно, описание полезной модели следует считать ограниченным по объему только нижеследующей формулой полезной модели.
1. Степ-платформа для проведения функционально-нагрузочных тестов, выполненная в форме полой тонкостенной усеченной четырехугольной пирамиды, углы наклона боковых поверхностей к основанию которой выполнены острыми, причем величины вышеназванных углов выбраны из условия обеспечения возможности выемки платформы из литьевой пресс-формы и возможности вложения нескольких платформ друг в друга, при этом с наружной стороны верхняя рабочая поверхность платформы выполнена противодействующей скольжению, а с внутренней стороны платформа содержит продольные и поперечные ребра жесткости, причем две оппозитно расположенные боковые стороны платформы снабжены выдавленными по всей ее высоте выступами, образующими между собой пазы и имеющими в поперечном сечении трапециевидную форму, размеры выступов и ширина пазов выбраны из условия возможности стыковки платформ внешними сторонами путем размещения выступов одной степ-платформы в пазах другой, при этом степ-платформа выполнена высотой от 50 до 400 мм.
2. Степ-платформа по п.1, отличающаяся тем, что выполнена из полипропилена.
3. Степ-платформа по п.1, отличающаяся тем, что выполнена из цветного полипропилена.
4. Степ-платформа по п.1, отличающаяся тем, что в срединной части боковой поверхности выполнена выемка, представляющая собой прямоугольное углубление с клинообразно расширяющимися к основанию боковыми сторонами.
5. Степ-платформа по п.4, отличающаяся тем, что в нижней части клинообразного расширяющегося углубления расположена ручка в форме отрезка П-образного профиля, соединяющего боковые стороны выемки.
6. Степ-платформа по пп.1-5, отличающаяся тем, что рабочая поверхность платформы снабжена углублениями для установки шильдов с логотипами и/или техническими характеристиками платформы.
7. Степ-платформа по пп.1-5, отличающаяся тем, что дополнительно содержит коврик, на наружной поверхности которого расположены упоры, причем рабочая и нижняя поверхности коврика выполнены с высоким коэффициентом трения.
8. Степ-платформа по п.7, отличающаяся тем, что ширина коврика выбрана из условий его вложения по диагонали во внутреннюю полость степ-платформы.
