ТРЕНАЖЕР
EXERCISE EQUIPMENT

Изобретение относится к многофункциональному устройству, которое может использоваться как для диагностики, так и для тренировки различных групп мышц тела человека.
Из физиологии и спортивной медицины известно, что существуют два режима сокращения мышц - концентрический и эксцентрический. При этом эксцентрический (уступающий) режим сокращения наиболее подходит для целей реабилитации после травм, операций, дегенеративных изменений опорно-двигательного аппарата. Эксцентрический режим воздействия на мышцы позволяет включать в работу именно те мышечные группы и отдельные мышцы, которые необходимы, четко работать на отдельном сегменте, отдельной мышце, дозировать режим, вектор, угол, амплитуду, вовлекать в процесс только очень слабые и слабые мышечные группы. Этот режим работы приводит к «расплавлению» спаек и уплотнений, а в сочетании с мощным притоком крови, резко усиливает обменные процессы, что в итоге приводит к исчезновению зон уплотнений тканей и активизирует регенерацию тканей. Проведение занятия не требует от занимающегося высококоординированных движений и осознанного участия, что позволяет использовать данную методику для лечения широкого круга патологий опорно-двигательного аппарата.
Известно диагностическое устройство Back-Check, разработанное компанией Dr. Wolff (DE) (http://dr-wolff.de/trainings-diagnostik.html#trainings-diagnostik). Устройство предназначено для проведения диагностического тестирования мышечных цепочек человека. Данный тренажер содержит опорное основание, по сторонам которого размещены вертикально ориентированные направляющие, верхние концевые части которых соединены перекладиной с образованием рамы с жесткой конструкцией. На вертикально ориентированных направляющих размещены опорные узлы, которые могут перемещаться вдоль вертикально ориентированных направляющих с возможностью фиксации на требуемой высоте. На одной вертикально ориентированной направляющей размещено три опорных узла, а на другой - два опорных узла. В опорных узлах установлены балки с возможностью их перемещения в поперечном направлении и фиксации в требуемом положении, причем на балках выполнены упорные элементы, снабженные датчиками нагрузки. Пациент размещается на опорном основании, опорные узлы размещают и фиксируют на требуемой высоте, в зависимости от тестируемой группы мышц, роста и пропорций пациента. При этом часть упорных элементов используется для фиксации при одновременном давлении пациентом на другой упорный элемент, при диагностике некоторых групп мышц фиксация может не требоваться, но пациент осуществляет давление на какой-либо упорный элемент, а развиваемая им нагрузка фиксируется датчиками усилий. Полученные результаты измерений сравниваются с допустимыми диапазонами значений с учетом пола, возраста и роста, на основании чего диагностируется состояние мышц и разрабатывается программа реабилитационных упражнений. Устройство Back Check предназначено исключительно для диагностики, оно является ближайшим аналогом заявленного тренажера.
Технической проблемой, решаемой заявленным изобретением, является расширение функциональных возможностей известного диагностического устройства за счет его применения для лечебно-реабилитационного назначения. Кроме того, использование заявленного тренажера позволяет проводить диагностику и осуществлять лечебно-реабилитационное воздействие на другие группы мышц по сравнению с известным диагностическим устройством.
Технический результат заявленного изобретения заключается в реализации указанного назначения.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в тренажере, содержащем опорное основание, вертикально ориентированные направляющие, размещенные на противоположных сторонах опорного основания, при этом верхние концевые части направляющих соединены конструктивным элементом с поперечными перекладинами с образованием рамы с жесткой конструкцией, на вертикально ориентированных направляющих размещены с возможностью перемещения вдоль этих направляющих и фиксации в требуемом положении опорные узлы, причем с одной стороны опорного основания размещены, по меньшей мере, три опорных узла, а с противоположной стороны основания, по меньшей мере, два опорных узла, в опорных узлах установлены балки с возможностью их перемещения в поперечном направлении относительно вертикально ориентированных направляющих и фиксации в требуемом положении, при этом на балках выполнены упорные элементы, снабженные датчиками нагрузки, упорный элемент, размещенный в верхнем опорном узле на стороне основания, где имеются два опорных узла, дополнительно снабжен шарнирно-рычажным механизмом, выполненным с возможностью обеспечения дополнительного поперечного перемещения упорного элемента.
Тренажер может дополнительно содержать конструктивный элемент, закрепленный на опорной раме тренажера с возможностью вертикального перемещения и вращения вокруг вертикальной оси, при этом конструктивный элемент снабжен двумя упорными элементами.
Наличие шарнирно-рычажного механизма у упорного элемента, размещенного в верхнем опорном узле на стороне основания, где имеются два опорных узла, позволяющего обеспечить дополнительное поперечное перемещение упорного элемента, позволяет осуществлять внешнее силовое воздействие на тело пациента в определенной области, при котором пациент оказывает сопротивление внешнему давлению, в этот момент работают группы мышц, связанные с данным участком тела пациента. Работа мышц в эксцентрическом режиме, т.е. противодействие внешнему усилию, повышает силовые возможности мышц, увеличивает мышечную массу, и в конечном итоге позволяет осуществлять коррекцию дефектов опорно-двигательного аппарата. Таким образом, расширяются функциональные возможности тренажера, он может быть применен для лечебно-реабилитационных занятий.
Наличие конструктивного элемента, закрепленного в верхней части тренажера с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, позволяет осуществлять воздействие на группы мышц, обеспечивающих вращение корпуса, при этом конструктивный элемент снабжен двумя упорными элементами, которые служат для упора на них плечами. Аналог заявленного тренажера не предусматривает диагностическое воздействие на данную группу мышц.
Фиг. 1 - изображение общего вида тренажера;
Фиг. 2 - укрупненное изображение упорного элемента с шарнирно-рычажным механизмом;
Фиг. 3 - укрупненное изображение опорного узла.
Далее описан пример конструкции тренажера, однако данной конструкцией не ограничиваются возможные варианты реализации. Тренажер имеет опорное основание 1, на котором установлены вертикально ориентированные направляющие 2. В дальнейшем для однозначного указания направлений использованы оси координат, изображенные на фиг. 1. Таким образом, ось X проходит вдоль фронтальной стороны опорного основания 1, ось Y направлена вертикально, а ось Z направлена вдоль боковой стороны опорного основания 1. В данном примере реализации имеются четыре направляющие 2, размещенные практически по углам опорного основания 1, а их верхние концевые части 3 соединяются попарно конструктивным элементом с поперечной перекладиной 4, с образованием П-образной жесткой рамы. В данном варианте реализации опорное основание 1 выполнено прямоугольным в плане, с длинными сторонами, ориентированными вдоль оси X и короткими сторонами, направленными вдоль оси Z, практически перпендикулярно длинным сторонам. Поперечные перекладины 4 направлены вдоль оси X, однако конструкция жесткой рамы может быть реализована другим образом. Например, верхние концевые части 3 направляющих могут быть соединены в П-образную конструкцию попарно перекладиной, направленной вдоль оси Z. Такая конструкция рамы менее устойчива, но ее прочность может быть увеличена, например, за счет более массивных направляющих. Возможны также и другие варианты исполнения рамы. На вертикально ориентированных направляющих 2 размещены с возможностью перемещения вдоль этих направляющих 2 опорные узлы 5, которые могут быть зафиксированы на нужной высоте. Опорные узлы 5 в данной конструкции выполнены в виде двух муфт 6, жестко соединенных между собой перекладиной. Муфты 6 установлены на соседних направляющих 2 и могут перемещаться по ним, на требуемой высоте муфты 6 фиксируются с помощью зажимных элементов 7. При этом на перекладине опорного узла 5 выполнен опорно-направляющий элемент 8, в котором установлена балка 9 с возможностью ее перемещения в поперечном направлении тренажера, т.е. вдоль оси X. В данном примере реализации опорно-направляющий элемент 8 выполнен в виде трубы прямоугольного сечения, внутрь опорно-направляющего элемента 8 вставляется балка 9 прямоугольного сечения, размеры которой таковы, что балка 9 может без затруднений перемещаться внутри опорно-направляющего элемента 8, и фиксируется в нужном положении с помощью фиксирующих элементов 10. Конфигурация опорно-направляющего элемента 8 может быть другой, например круглой, но при этом она должна соответствовать конфигурации балки 9, чтобы обеспечить свободное перемещение балки 9 в опорно-направляющем элементе 8 и надежную фиксацию в требуемом положении. На концах балок 9 имеются упорные элементы 11, которые в данном примере реализации выполнены в виде пластин с закрепленными на них смягчающими элементами 12, предназначенными для обеспечения более комфортного контакта тела с упорными элементами 11. Упорные элементы 11 снабжены датчиками нагрузки 13, которые определяют значение усилия, которое воздействует на упорные элементы 11.
Тренажер дополнительно снабжен конструктивным элементом 14, закрепленным на опорной раме тренажера. В заявленном тренажере для крепления конструктивного элемента 14 предусмотрен Г-образный кронштейн, но реализация крепления может быть и иной. Данный конструктивный элемент 14 выполнен таким образом, что он может перемещаться в вертикальном направлении, т.е. может быть поднят, когда не используется, а для использования он опускается таким образом, чтобы два упорных элемента 11, закрепленных на нем, находились на уровне плеч пациента. При этом конструктивный элемент 14 может вращаться вокруг вертикальной оси.
Примеры выполнения диагностического тестирования и лечебно-реабилитационного воздействия.
Пример 1. Пациент стоит на опорном основании 1, повернувшись лицом к конструктивному элементу 14, при этом туловище фиксируется с помощью упорных элементов 11, размещенных на противоположных сторонах опорного основания 1. Упор сзади осуществляется в верхнюю часть ягодиц, упор спереди в лобковую кость, упор плечами - в упорные элементы 11, размещенные на конструктивном элементе 14. Руки скрещены на груди, голова держится прямо. Поочередно выполняется давление каждым плечом на соответствующий упорный элемент. Датчики нагрузки фиксируют развиваемое усилие. Полученные результаты заносятся в диагностическую таблицу.
Для того чтобы выполнять лечебно-реабилитационные упражнения, в конструктивном элементе 14 предусмотрены ручки, которыми пользуется реабилитолог, проводящий занятия. Реабилитолог выполняет медленные поворотные перемещения конструктивного элемента, обеспечивая тем самым давление на одно плечо, пациент сопротивляется, одновременно производя выдох, но уступает. Вдох производится при обратном движении. Количество повторений упражнения от 15-20 в начале реабилитации, до 40 раз на поздних стадиях.
Выполнение этих упражнений позволяет укрепить мышцы, участвующие во вращении корпуса.
Пример 2. При сколиозе, как правило, имеется неравномерное развитие мышц корпуса, таким образом, укрепляя наиболее слабые мышечные группы, можно обеспечить более правильное положение позвоночника. Далее приведен пример воздействия, применяемый при сколиозе.
Пациент стоит на опорном основании, повернувшись лицом к фронтальной стороне опорного основания 1. С одной стороны туловища располагаются упорные элементы 11, при этом нижний упорный элемент 11 обеспечивает упор в бедро, а средний - в верхнюю часть грудной клетки сбоку, с другой стороны с нижней частью грудной клетки сбоку контактирует упорный элемент 11 с шарнирно-рычажным механизмом. Реабилитолог посредством шарнирно-рычажногомеханизма оказывает давление сбоку на нижнюю часть грудной клетки в направлении исправления сколиоза, пациент сопротивляется, одновременно производя выдох, но уступает. Вдох производится при обратном движении. Количество повторений упражнения от 15-20.
Пример 3. Пример упражнений для воздействия на грудную клетку, например, при кифозе или других отклонениях в развитии грудной клетки.
Пациент стоит на опорном основании 1, повернувшись лицом к упорному элементу 11 с шарнирно-рычажным механизмом. Упорные элементы 11, расположенные с другой стороны опорного основания 1, обеспечивают упор корпуса, при этом нижний упорный элемент 11 обеспечивает упор в верхнюю часть ягодиц, а средний упорный элемент 11 - в лопатки. Упорный элемент 11 с шарнирно-рычажным механизмом контактирует с грудной клеткой спереди. Реабилитолог посредством шарнирно-рычажного механизма медленно оказывает давление спереди на грудную клетку, пациент сопротивляется, одновременно производя выдох, но уступает. При обратном движении реабилитолога пациент делает максимально глубокий вдох и давит грудью вперед. Количество повторений: 15-20 раз.
Описанные варианты упражнений не исчерпывают все возможные варианты использования тренажера.