УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЛНОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Полезная модель относится к области медицины и спорта и может быть использована для спортивных тренировок и оздоровительного воздействия на организм человека, а также при лечении различных заболеваний (в частности, сердечно-сосудистых заболеваний, заболеваний опорно-двигательного аппарата, нервных расстройств).
В настоящее время известны различные устройства, обеспечивающие колебательное воздействие на организм человека, в том числе, лечебное.
Так, например, известно устройство для колебательного волнового воздействия на организм человека, содержащее стержень, расположенные на стержне, соосно ему, торцевые элементы, грузовой элемент, имеющий возможность продольного перемещения, две пружины, каждая из которых соединена с соответствующим торцевым элементом и грузовым элементом, рукоятки и корпус в виде трубы, охватывающий грузовой элемент, стержень и пружины (см. RU 2027456 С1, 27.01.1995, А63В 21/072).
Известное устройство принято в качестве ближайшего аналога заявленного устройства.
В основу работы известного устройства положено явление биомеханического резонанса (БМР).
Сущность БМР заключается в том, что объективно наблюдается возрастание амплитуды отклика активного звена человека или совокупности его активных звеньев при внешних периодических воздействиях в диапазоне частот от 5 до 20 Гц (см. статью Агашина Ф.К. «Биомеханический резонанс и возможности его использования в медицине». Казанский медицинский журнал, №2, 1975, стр.24-26).
Однако резонансное взаимодействие с внешним источником колебаний может давать побочные негативные проявления, в частности, приводить к вибрационной болезни (см., например, ГОСТ 12.1012-90).
Таким образом, в настоящий момент существует необходимость в создании устройства, которое могло бы взаимодействовать с организмом человека без внешнего источника колебаний, а только отвечая на колебательные волновые движения занимающегося в диапазоне частот (менее 5 Гц), естественных для организма человека (см., например, Нифонтова Л.Н., Якубовская А.Г. «Изменение показателей умственной работоспособности под влиянием микропауз активного отдыха с ауторезонансными воздействиями», в сб. «Физическая культура как средство оздоровления населения в современных условиях», 11-я Всероссийская научно-практическая конференция, Дзержинск, Нижегородская область, 1999).
Задачей настоящей полезной модели является создание указанного устройства, обладающего повышенной эффективностью воздействия и комфортностью использования.
В результате достигается технический результат, заключающийся в обеспечении колебательного волнового воздействия на организм человека в диапазоне частот, естественных для организма человека, и адаптивности устройства к собственной частоте колебательных движений человека при одновременной легкости и удобстве использования устройства.
Указанный технический результат достигается посредством создания устройства для колебательного волнового воздействия на организм человека, содержащего стержень, расположенные на стержне, соосно ему, торцевые элементы, грузовой элемент, имеющий возможность продольного перемещения, пружины, каждая из которых соединена с соответствующим торцевым элементом и грузовым элементом, и корпус в виде трубы, охватывающий грузовой элемент, стержень и пружины, в котором каждая из пружин имеет участок «а», обращенный к торцевому элементу, и цилиндрический участок «b», обращенный к грузовому элементу, длина каждой пружины на участке «а» составляет от 0,1 до 0,9 от общей длины пружины, на участке «а» каждая пружина имеет цилиндрический участок «с», обращенный к торцевому элементу, длина которого составляет от 0,1 до 0,3 от длины пружины на участке «а», и конический участок «d», переходящий, соответственно, в участки «с» и «b», на котором каждая из пружин имеет участок «е», обращенный к участку «с», длина которого составляет от 0,5 до 0,9 от длины пружины на участке «d», и участок «f», каждая пружина на участках «с» и «е» выполнена с шагом, большим, чем диаметр проволоки пружины, а на участках «b» и «f» с шагом, равным диаметру проволоки пружины, а диаметр каждой пружины на участке «с» составляет от 1,1 до 2,5 от диаметра пружины на участке «b», при этом длина каждой пружины в свободном состоянии меньше, чем расстояние между соответствующим торцевым элементом и грузовым элементом, а корпус дополнительно охватывает торцевые элементы и снабжен колпачками, расположенными на его концах.
Выполнение каждой пружины на участке «а» с длиной, меньшей, чем 0,1 от общей длины пружины, на участке «с» с длиной, меньшей, чем 0,1 от длины пружины на участке «а», и на участке «е» с длиной, меньшей, чем 0,5 от длины пружины на участке «d», нецелесообразно из-за малой амортизирующей способности участка «а» и возникновения жестких ударов в конце хода грузового элемента.
Также нецелесообразно выполнение каждой пружины на участке «а» с длиной, большей, чем 0,9 от общей длины пружины, на участке «с» с длиной, большей, чем 0,3 от длины пружины на участке «а», и на участке «е» с длиной, большей, чем 0,9 от длины пружины на участке «d», из-за слишком большой амортизирующей способности этого участка пружин, работающих на сжатие и тормозящих поддержание колебаний грузового элемента.
При диаметре каждой пружины на участке «с», составляющем менее 1,1 от диаметра пружины на участке «b», снижается амортизирующая способность участка «а» до минимальных величин, что приводит к вредным ударам грузового элемента о торцевые элементы.
При диаметре каждой пружины на участке «с», составляющем более 2,5 от диаметра пружины на участке «b», существенно увеличивается амортизирующая способность участка «а», и он становится жестким как торцевой элемент, что также приводит к вредным ударам грузового элемента о торцевые элементы, и, кроме этого, увеличиваются габариты устройства.
Заявленное конструктивное выполнение корпуса повышает легкость и удобство использования устройства в результате отсутствия необходимости в дополнительных рукоятках.
В частном варианте выполнения, торцевые элементы выполнены из амортизирующего материала.
Это дополнительно позволяет упростить конструкцию устройства, и, кроме этого, снизить его вес и шум при работе, что повышает комфортность использования устройства.
На фиг.1 показан общий вид в разрезе заявленного устройства.
На фиг.2 показано схематичное изображение пружин.
Устройство для колебательного волнового воздействия на организм человека, показанное на фиг 1, содержит стержень 1, расположенные на стержне 1, соосно ему, торцевые элементы 2, грузовой элемент 3, имеющий возможность продольного перемещения, пружины 4, каждая из которых соединена с соответствующим торцевым элементом 2 и грузовым элементом 3 (условно не показано).
Также устройство содержит корпус 5 в виде трубы, охватывающий грузовой элемент 3, стержень 1, пружины 4 и торцевые элементы 2. Корпус снабжен колпачками 6, расположенными на его концах.
Каждая из пружин 4 имеет участок «а», обращенный к торцевому элементу 2, и цилиндрический участок «b», обращенный к грузовому элементу 3, как показано на фиг.2.
Длина каждой пружины 4 на участке «а» составляет от 0,1 до 0,9 от общей длины пружины 4.
На участке «а» каждая пружина 4 имеет цилиндрический участок «с», обращенный к торцевому элементу 2, длина которого составляет от 0,1 до 0,3 от длины пружины 4 на участке «а», и конический участок «d», переходящий, соответственно, в участки «с» и «b», на котором каждая из пружин 4 имеет участок «е», обращенный к участку «с», длина которого составляет от 0,5 до 0,9 от длины пружины 4 на участке «d», и участок «f».
Каждая пружина 4 на участках «с» и «е» выполнена с шагом, большим, чем диаметр проволоки пружины 4, а на участках «b» и участке «f» с шагом, равным диаметру проволоки пружины 4.
Диаметр каждой пружины 4 на участке «с» составляет от 1,1 до 2,5 от диаметра пружины 4 на участке «b».
Длина каждой пружины 4 в свободном состоянии меньше, чем расстояние между соответствующим торцевым элементом 2 и грузовым элементом 3.
Устройство работает следующим образом.
Занимающийся плотно удерживает корпус в одной или двух руках и сообщает устройству возвратно-поступательные движения вдоль продольной оси с частотой, на которой грузовой элемент начинает совершать колебания вдоль стержня.
В исходном положении пружины на участках «b» растянуты вследствие их наименьшей жесткости на данных участках.
Участок «а» за счет его выполнения может работать как на растяжение, так и на сжатие, а участок «b» может работать только на растяжение.
При колебаниях грузового элемента одна из пружин дополнительно растягивается, вторая сжимается. Сжатие происходит сначала на цилиндрическом участке «b» при малой частоте колебаний и усилий.
При увеличении усилий для повышения частоты колебаний наступает момент, когда цилиндрический участок «b» одной из пружин сжимается до соприкосновения витков, и дальнейшее перемещение грузового элемента будет происходить за счет сжатия конического участка «d», имеющего переменную жесткость, что ведет к повышению частоты колебаний грузового элемента.
При этом занимающийся должен увеличивать передаваемые на устройство усилия и частоту смены направления их действия.
Такой режим работы позволяет подбирать комфортные для себя усилия и частоту колебаний грузового элемента. Время работы с устройством подбирается индивидуально и зависит от состояния занимающегося.
Занимающийся как сам возбуждает колебания грузового элемента, адаптивные собственным колебаниям его нервно-мышечной системы и зависящим от состояния занимающегося и его энергетических возможностей, а также и адаптирует собственные колебания под частоту, задаваемую взаимодействием устройства и своего организма, что обеспечивает наиболее гармоничное взаимодействие и, следовательно, наиболее эффективное и комфортное использование устройства.
Примером лечебного применения устройства может служить его применение у больного, страдающего ишемической болезнью сердца. В результате использования устройства в течение 8 минут на частоте 3 Гц при курсе 4 недели нормализовался пульс, артериальное давление, снизился болевой синдром.