ЗАЩИТНЫЙ ЩИТОК ФУТБОЛИСТА С ЭФФЕКТОМ ТЕПЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ТКАНИ
PROTECTIVE SHIELD OF FOOTBALLER WITH EFFECT OF THERMAL IMPACT ON BIOLOGICAL TISSUES

Изобретение относится к приспособлениям для защиты ног футболистов от механических повреждений во время игры и может использоваться как средство локального теплового воздействия на ткани голени в условиях учебно-тренировочного процесса и соревнований при пониженных температурах внешней среды.
В практике футбола широко применяется целый ряд устройств защиты голени и лодыжки от механических повреждений, однако все они не обладают эффектом теплового воздействия на биологические ткани.
В области спорта известно устройство для защиты ног мотоциклистов и спортсменов от повреждений, содержащее щиток и элементы крепления (патент США №3742517, кл. A41d 13/06, 1973 г.). Недостатком устройства является ненадежность защиты ног от повреждений, так как прикрывает только переднюю часть голени и не имеет возможности теплового воздействия на ткани голени в условиях пониженных температур внешней среды.
Известное приспособление для защиты ног от повреждений, содержащее щиток, имеющий дугообразную форму, ударопоглощающую эластичную прокладку и элементы крепления (заявка ФРГ №1955278, кл. 36 13/00, 1971 г.). Недостатком этого приспособления является ненадежность защиты ног от повреждений, невозможность вентиляции поверхности голени и отсутствие теплового эффекта.
Также известен защитный щиток футболиста типа V5.08 от PUMA AG Sport (Германия), который состоит из передней защитной пластины и ударопоглощающей подкладки, имеет вентиляционные щелевидные отверстия. Данный защитный щиток не имеет тепловых экранов и активного теплового элемента, что не позволяет осуществлять целенаправленное локальное тепловое воздействие на ткани голени футболиста в условиях учебно-тренировочного процесса под воздействием пониженных температур внешней среды.
На фиг.1, разрез А-А фиг.2, фиг.3, 4, 5 представлен общий вид и детали предложенного защитного щитка футболиста с эффектом теплового воздействия на биологические ткани.
Защитный щиток состоит из 2 разъемных частей: передней и задней, соединяющихся между собой при установке на голень футболиста эластичными тесьмами, закрепленными на передней части щитка с фиксацией на задней части щитка посредством застежки типа "липучка" ("Velcro").
Передняя часть состоит из ударозащитной пластины 1  на фиг.1 (из полиэтилена либо другого пластика, имеющего аналогичные прочностные характеристики толщиной до 3 мм), ударопоглощающей прокладки 2, разрез А-А фиг.2 (из неопрена толщиной до 5 мм), экрана из теплоотражающей пленки 3 толщиной до 12 мкм (rettungsdecke Leina Werke GmbH, Германия, регистрационное удостоверение МЗ РФ №2005/1958 от 27.12.2005 г.; санитарно-эпидемиологическое заключение №77.99.04.939. Д.008449.11.03 от 20.11.2003 г.; сертификат соответствия №РОСС DЕ.ИМ08.В08015 от 20.07.2006 г.; токсикологическое заключение №179-04 от 29.03.2004 г.).
2
В передней части щитка (фиг.1) в вертикальном направлении на 3/5 его длины в ударозащитной пластине 1 и ударопоглощающей прокладке 2 выполнены симметрично расположенные относительно вертикальной оси с отступом от верхнего и нижнего краев не менее 1/5 его длины два щелевидных отверстия 4, напротив которых в теплоотражающей пленке предусмотрена перфорация диаметром не более 1,0 мм с частотой не реже 13 отверстий на 1 см.
Задняя часть щитка выполнена в виде пластины 5 толщиной от 0,18 до 0,24 мм (лавсан (полиэтилентерефталат, ПЭТ, ПЭТФ)), разрез А-А фиг.2, с наклеенной на ее внутреннюю поверхность теплоотражающей пленкой rettungsdecke 6 (клеем Desmocoll или аналогами), обращенной теплоотражающим слоем к поверхности голени.
2
Задняя часть щитка (пластина 5 и пленка 6) имеет перфорацию на всей поверхности диаметром не более 1,0 мм с частотой не реже 13 отверстий на 1 см и снабжена активным тепловым элементом 7 (фиг.2, 3, 4), который удерживается на внутренней экранируемой поверхности щитка кольцами из латекса 8 (фиг.3, 4, 5) диаметром 50 мм (диаметр сечения 2 мм).
Активный тепловой элемент (термохимическая грелка) 7 представляет собой прочный герметичный пластиковый контейнер, изготовленный из ПВХ (поливинилхлорид), наполненный раствором соли - ацетата натрия, в котором находится кнопка - активатор в виде металлической мембраны в пластиковом корпусе (например, грелка термохимическая солевая "Лор", ООО ФИРМА "ЛИНТУБ", размер 170×60×14 мм; вес 120 г; сертификат соответствия: № РОСС RU. АЕ86. Н00058).
Внешняя поверхность задней части щитка снабжена элементами застежки типа "Липучка" ("Velcro") 9 (фиг.5) для фиксации перекидных эластичных тесьм крепления щитка 10 (фиг.1, 3).
В лабораторных условиях Смоленской государственной академии физической культуры, спорта и туризма были изготовлены опытные образцы устройства в количестве 12 пар.
При изготовлении передней части щитка на полиэтиленовую пластину 1 с щелевидными отверстиями 4, капроновой нитью по периметру с отступом от краев 10 мм пришивается вырезанная по шаблону ударопоглощающая неопреновая прокладка 2. Концы эластичных тесьм 10 заправляются под ударопоглощающую прокладку 2 и фиксируются тем же швом. С внешней стороны в полиэтиленовой пластине шов утапливается в прорезь. Далее на ударопоглощающую прокладку с помощью клея Desmocoll или аналогов (ТУ 38.303-04.1-01-92) теплоотражающей поверхностью к голени наклеивается вырезанная и перфорированная по шаблону теплоотражающая пленка.
Задняя часть щитка изготавливается путем вырезания по шаблону лавсановой пластины, закрепления на ней элементов застежки 9 швейным способом, наклеивания с помощью клея Desmocoll или аналогов вырезанной по шаблону теплоотражающей пленки и последующей перфорацией всей части щитка за исключением мест крепления элементов застежки.
После того как задняя часть щитка собрана, на нее нанизываются латексные кольца 8 и закрепляется тепловой элемент 7 (фиг.4).
Для приведения щитка в действие нажатием на мембрану термохимической грелки вызывается фазовый переход раствора соли из жидкого состояния в твердое, выделяется тепло, и контейнер разогревается до температуры не более +54°С (264-289 кДж/кг).
Внутренние поверхности передней и задней частей щитка за счет теплоотражающей пленки аккумулируют образующееся в тканях в результате физической работы эндогенное тепло, а задняя часть щитка кроме этого и тепло, излучаемое термохимическим элементом.
С использованием активного теплового элемента (термохимической грелки) устройство, предназначеное для применения в процессе разминки футболистов, после извлечения солевой грелки может применяться в процессе игры. Продолжительность разминки с применением устройства - не более 30 минут.
Эффективность сконструированного устройства проверялась путем проведения эксперимента, в котором участвовали квалифицированные футболисты.
В ходе проведенного эксперимента достоверно (р<0,05) установлено, что положительный эффект воздействия на ткани голени после 45 минут игры в условиях пониженных температур внешней среды (от 0 до +7°С) выражается в увеличении кровенаполнения капилляров в месте применения теплового воздействия на 10,5%, а спустя 15 минут отдыха после выполнения игровой нагрузки (перерыв между таймами) - на 22,4%.
На фиг.6 представлены значения температуры кожи задней поверхности голени во время игры у испытуемых, использующих щиток V5.08 от PUMA AG Sport (вариант 1) и щиток с эффектом теплового воздействия (вариант 2). Как видно из графика, температура кожи участка, на который оказывается тепловое воздействие в течение игрового времени, поддерживается на 0,5-1,5°С выше по сравнению с применением щитка традиционной конструкции (V5.08 от PUMA AG Sport).
Применение устройства позволяет в течение 45 минут игрового времени противостоять наступлению признаков локального мышечного утомления, выражающегося в повышении мышечного тонуса покоя и уменьшении амплитуды тонуса (разницы между тонусом покоя и тонусом напряжения).