СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ИЗБЫТОЧНОЙ МАССЫ ТЕЛА И ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)
METHOD FOR REDUCING EXCESS BODY WEIGHT AND A SIMULATOR FOR ITS IMPLEMENTATION (OPTIONS)

Область техники
Заявленное решение относится к медицине, а именно к реабилитации и лечебной физкультуре, и может быть использовано для снижения избыточной массы тела. Заявленный способ относится к терапевтическим методикам снижения веса на основе физиологических способностей организма взаимодействовать с окружающей средой.
Многие люди ищут оптимальный способ для снижения веса, но, ввиду множества физиологических проблем, не имеют возможности эффективно выполнять упражнения в спортивном зале. Например, при выполнении практически всех кардиологических упражнений, имеет место быть ударная разрушительная нагрузка на суставы и системы кровоснабжения организма. Кроме того, находясь под нагрузкой в естественной воздушной среде, организм человека недостаточно эффективно использует внутренние запасы жировых отложений для выполнения тех или иных кардиологических упражнений ввиду излишнего общего перегрева организма в целом.
Уровень техники
Известно решение WO 2016051216 (А1) КОМБИНИРОВАННЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ВОДНОГО ФИТНЕСА И ТЕРАПИИ. Аппарат для водного фитнеса и терапии состоит из вертикального велотренажера или эллипсоида установленного в кадке, наполненной водой. Устройство имеет систему обогрева. Изобретение обеспечивает безступенчатую систему установки нагрузки во время тренировки или терапии, а также безопасность использования устройства за счет исключения попадания ног в лопасти. ПМ № WO 2016051216 (https://patentscope.wipo.int). Недостатком данной системы является отсутствие контроля температуры водной среды, в которой находится пользователь. Еще одним недостатком является отсутствие четких параметров, при которых осуществляется тренировка, а также недостатком является то, что нагрузочный блок (маховик) находится непосредственно в водной среде, которая приводит его к быстрому износу. Кроме того использование велотренажера вертикального типа не позволяет использовать тренажер пользователям с заболеваниями позвоночника или коленных суставов, а также людям с большой массой тела, из-за неустойчивости рамы и точки опоры маленького размера. Кроме того, в данной системе температурный диапазон находится в пределах от 25°С до 30°С, что является недостаточно эффективной температурной средой для достижения лучшего эффекта жиросжигания. Также у представленного устройства в системе рециркуляции водной среды отсутствует система фильтрации секреторных выделений организма человека, тренирующегося на данном тренажере.
Известны «бассейны для ходьбы» ГОСТ Р 53491.1-2009 п. 7.9.2, имеющие глубину от 0,35 до 0,40 м. Эти бассейны эксплуатируют с проточной исходной водой. Температура воды в этих бассейнах, как правило, может быть от 10°С до 15°С, но их допускается эксплуатировать при температуре воды от 35°С до 40°С.
Недостаток таких бассейнов заключается в том, что бассейны не имеют встроенных элементов нагрузки, позволяющих контролировать степень нагрузки при выполнении физических упражнений, соответственно не позволяют контролировать процесс жиросжигания. Ходьба в бассейне с температурой воды от 10°С до 15°С быстро приводит к переохлаждению и не может продолжаться более 20 мин, при этом увеличивается количество крови, проходящей через сосуды внутренних органов, что приводит к снижению эффективности жиросжигания. Ходьба в бассейне с температурой воды от 35°С до 40°С быстро приводит к перегреву и не может продолжаться более 20 мин, что приводит к снижению эффективности жиросжигания, а так же противопоказана людям, страдающим от гипертонии.
Раскрытие изобретения
Задача, на которую направлено заявленное решение, это разработка способа проведения физической нагрузки в воде, которая позволит снизить избыточную массу тела, уменьшить объемы тела пациента независимо от его физической подготовки и состояния здоровья за счет использования собственного жира в качестве энергетического материала, при этом активировать циркуляцию крови по всему организму, включая кожный покров, при этом тренировка должна иметь щедящий характер. Также в задачу входит разработка вариантов тренажеров для осуществления данного способа, которые имеют простую и надежную конструкцию.
Заявленные задачи решаются за счет конструкции тренажеров и комплекса тренировок с их использованием.
Кровообращение в теле человека выполняет две функции: обеспечение потребности обмена веществ в организме и регулирование температуры тела путем изменения количества тока крови к поверхности кожи.
Регуляцию кровотока осуществляет отдел головного мозга - гипоталамус: если организм находится в холодной среде, то гипоталамус стимулирует сужение поверхностных сосудов, в результате чего происходит перераспределение кровотока, уменьшение количества крови, циркулирующей через поверхностные сосуды, и увеличение количества крови, проходящей через сосуды внутренних органов.
При повышении температуры запускаются противоположные процессы: расширяются сосуды, в которые переходят, имеющиеся в организме запасы воды, выбрасывается дополнительное количество крови из кровяных депо и селезенки, увеличивая объем циркулирующей крови через сосуды поверхности тела, что способствует теплоотдаче. На теле выступают капельки влаги (пота), таким образом, происходит защита организма от перегревания.
Для использования жира, как энергетического материала, организму необходимо создать при выполнении физических упражнений условия, при которых осуществляется циркуляция крови по всем сосудам организма.
В результате мышечной работы происходит увеличение расхода энергии и увеличение теплоотдачи.
В рамках осуществления заявленного способа СНИЖЕНИЯ ИЗБЫТОЧНОЙ МАССЫ ТЕЛА пациент осуществляет тренировки на кардио-тренажерах, находящихся в водной среде с поддержанием температуры воды 32°С±1°.
Выполнение упражнений при комфортной температуре воды 32°С±1° создает условия физической нагрузки, а выделяемое тепло при мышечной работе поглощается водой, в которой находится тренирующийся (градиент температуры от тела к воде - положительный), кровь циркулирует по всему организму, включая кожный покров, обеспечивая обмен веществ, где жир используется как энергетический материал.
Тренировки на начальном этапе выполняют 3-4 раза в неделю с установленной на тренажере нагрузкой, которая позволяет выполнять тренировку в течение 10-20 минут. На этапе когда выполнение начальной и последующих тренировок становится легким, увеличивают время на 5 мин и увеличивают нагрузку, с условием возможности выполнения тренировки с увеличенным временем. То есть нагрузку увеличивают так, чтобы она позволяла выполнять тренировку в течение заданного времени.
В случае если тренажер оснащен гидромассажными форсунками и пультом управления ими, пользователь дополняет тренировки массажем струями воды. Массаж в свою очередь дополнительно воздействует на мышцы.
В частном случае способ, кроме выполнения упражнений, может быть дополнен соблюдением диеты с повышенным содержанием белков и низким содержанием быстрых углеводов, при этом медленные углеводы предпочтительно использовать в первой половине дня. Диета может состоять из расчета потребления в сутки: 1,5-2 г белка на кг веса тела пациента, 0,8-1,5 г жира на кг веса тела пациента, 1,5-2,5 г углеводов на кг веса тела пациента.
В частном случае для ускорения процесса снижения веса, способ может быть дополнен воздержанием от приема пищи в течении 2-х часов после тренировки, без ограничения приема питьевой воды.
Следует заметить, что для выполнения тренировок подходят любого типа кардио-тренажеры, установленные в воду с температурой 32°С±1°. Однако для осуществления способа и достижения максимального результата, разработаны два варианта тренажера фиг. 1-4, каждый из которых имеет чашу (1) заполненную водой (4) с рабочими органами внутри чаши (1) и нагрузочный блок (5) вне чаши (1).
В первом варианте исполнения тренажер выполнен по принципу велотренажера горизонтального типа фиг. 1, 2.
Тренажер внутри чаши (1) имеет сиденье (3) с фиксирующим ремнем (3.3) и коленчатый вал (2) с закрепленными на нем педалями (2.1) фиг. 1, 2. На передней стенке чаши (1) закреплены ручки (1.4.1) фиг. 1.
Коленчатый вал (2) закреплен герметично с возможностью вращения в опорах (2.2) на боковых стенках (1.3). С одной стороны коленчатый вал (2) выходит за пределы соединения и через соединительную втулку (5.2) соединен с валом (5.1) нагрузочного блока (5) фиг. 2.
Нагрузочный блок (5) фиг. 2 вынесен за пределы чаши (1), в отличие от аналога. Такое исполнение позволяет использовать различные конструкции нагрузочных блоков (5): магнитные, с маховиком, колодчатые, электромагнитные, электрогенератор с нагрузкой.
Сиденье (3) фиг. 1 не связано с педалями (2.1) тренажера единой рамой, как у аналога, а установлено на выступ-опору (1.5) внутри чаши (1), что позволяет распределить вес тела пользователя. Такое исполнение делает тренажер более простым, более надежным, позволяет использовать тренажер пользователем с большим весом, практически не имеет весовых ограничений, т.е. более универсален.
В частном случае исполнения сиденье (3) может иметь регулировку от роста и длины ног пользователя, а именно регулировать его в горизонтальной и вертикальной плоскости.
Еще в одном частном случае сиденье (3) может иметь спинку (3.1) для опоры спины в процессе тренировки. В частном случае спинка (3.1) может быть выполнена с возможностью регулировки угла наклона.
Тренажер оснащен гидравлической системой (6), которая включает взаимосвязанные между собой насос (6.1), фильтр (6.2), нагреватель (6.3), блок управления (на фиг. не показан) и датчики температуры, расположенные внутри чаши (1) в воде (на фиг. не показаны) и соединенные с блоком управления, а также переливным устройством любого типа, установленным внутри чаши (1) (на фиг. не показан). Гидравлическая система (6), в заявленном тренажере по варианту 1 расположена во внутреннем пространстве выступа-опоры (1.5) фиг. 1 и входной патрубок (6.1.1) насоса забирает воду из чаши (1), а выходной патрубок (6.3.1) нагревателя (6.3) подает нагретую воду в чашу (1). Наличие гидравлической системы позволяет контролировать качество и количество воды и поддерживать ее температуру. Чаша (1) имеет патрубок (1.7) залива воды.
Тренажер, выполненный по первому варианту, позволяет осуществлять заявленный способ не только пользователями, имеющими незначительную избыточную массу тела, но и имеющими проблемы с позвоночником или коленными суставами, а также пользователями с большой массой тела, так как конструкция не имеет каркаса. Вес распределен равномерно и работа осуществляется по принципу горизонтального велотренажера, когда спина находится в расслабленном состоянии, а нагрузка на коленные суставы значительно снижена.
1
1
В втором варианте исполнения тренажер фиг. 3, 4 выполнен по принципу заднеприводного орбитрека. (Орбитрек - спортивный тренажер. Движения занимающегося на нем напоминают ходьбу на лыжах. Дает нагрузку на ноги, руки и спину, тренирует сердце. При этом не дает ударной нагрузки на суставы, что важно людям с проблемами суставов и позвоночника.)
Тренажер внутри чаши (1) фиг. 3 имеет коленчатый вал (2) с закрепленными педалями (2.1). Педали (2.1) на противоположном от коленчатого вала (2) конце соединены со стойками (2.3), которые закреплены на держателе (2.4).
Задняя стенка (1.2) чаши (1) имеет изогнутую форму с уступом (1.2.1), предотвращающим разбрызгивание и образование волн от работы коленчатого вала (2).
Передняя стенка (1.4) имеет углубление (1.4.1) внутрь чаши (3), на пиковой точке которого закреплен держатель (2.4) стоек (2.3) педалей (2.1).
Выполнение чаши (1) с уступом (1.2.1) и углублением (1.4.1) уменьшает объем заливаемой воды.
Коленчатый вал (2) закреплен герметично с возможностью вращения в опорах (2.2) на боковых стенках (1.3) фиг. 4. С одной стороны коленчатый вал (2) выходит за пределы соединения и через соединительную втулку (5.2) соединен с валом (5.1) нагрузочного блока (5) фиг. 4.
Нагрузочный блок (5) вынесен за пределы чаши (1), в отличие от аналога. Такое исполнение позволяет использовать различные конструкции нагрузочных блоков магнитные, с маховиком, колодчатые, электромагнитные.
Тренажер оснащен гидравлической системой (6) фиг. 4, которая включает взаимосвязанные между собой насос (6.1), фильтр (6.2), нагреватель (6.3), блок управления (на фиг. не показан) и датчики температуры, расположенные внутри чаши (1) в воде (на фиг. не показаны) и соединенные с блоком управления, а также переливным устройством любого типа, установленным внутри чаши (1) (на фиг. не показан). Гидравлическая система (6), в заявленном тренажере по варианту 1 расположена во внутреннем пространстве выступа-опоры (1.5) фиг. 1 и входной патрубок (6.1.1) насоса забирает воду из чаши, а выходной патрубок (6.3.1) нагревателя подает нагретую воду в чашу (1). Наличие гидравлической системы позволяет контролировать качество и поддерживать температуру воды. Чаша (1) имеет патрубок (1.7) залива воды.
Исполнение нагрузочного блока (5) фиг. 4, вынесенным из чаши (1) во всех вариантах исполнения заявленного тренажера не подвержено негативному воздействию воды и не требует специальных приспособлений по герметизации.
Во всех вариантах выполнения тренажера степень нагрузки и выбор программы могут быть осуществлены на нагрузочном блоке (5).
Во всех вариантах выполнения педали (2.1) оснащены фиксирующими ремнями (2.5) для предотвращения выскальзывания ног.
В частном случае исполнения возможность изменения нагрузки может быть выведена с нагрузочного блока (5) на пульт внутри чаши (1) выше уровня воды или на чаше (1).
В частном случае исполнения чаша (1) во всех вариантах исполнения тренажера может быть оснащена гидромассажными форсунками и пультом управления. За счет наличия форсунок тренажер позволяет во время тренировки осуществлять массаж тела пользователя струями воды.
Во всех вариантах в чаше (1) может быть выполнена дверка или тренажер может иметь лестницу для упрощения процесса погружения пользователя в чашу.
В результате заявленный способ позволяет достичь снижения избыточной массы тела пользователя за счет уменьшения его жировой массы на описанных выше тренажерах, которые имеют простую и надежную конструкцию.
Краткое описание чертежей
фиг. 1 - схематическое изображение тренажера по первому варианту исполнения, вид сбоку в разрезе;
фиг. 2 - схематическое изображение тренажера по первому варианту исполнения вид сверху в разрезе;
фиг. 3 - схематическое изображение тренажера по второму варианту исполнения вид сбоку в разрезе;
фиг. 4 - схематическое изображение тренажера по второму варианту исполнения вид сверху в разрезе;
Краткое описание конструктивных элементов
1 - чаша;
1.1 - Дно;
1.2 - задняя стенка;
1.2.1 - уступ;
1.3 - боковые стенки;
1.4- передняя стенка;
1.4.1 - ручка;
1.5 - выступ-опора;
1.6 - сливное отверстие;
1.7 - патрубок залива воды;
2 - коленчатый вал;
2.1 - педаль;
2.2 - опора;
2.3 - стойка педали;
2.4 - держатель;
2.5 - фиксирующий ремень;
3 - сиденье;
3.1 - спинка;
3.2 - ручки;
3.3 - фиксирующий ремень;
4 - вода;
5 - нагрузочный блок;
5.1 - вал нагрузочного блока;
5.2 - соединительная втулка;
6 - гидравлическая система
6.1 - насос;
6.2 - фильтр;
6.3 - нагреватель;
7 - пользователь
Принцип работы
СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ИЗБЫТОЧНОЙ МАССЫ ТЕЛА при использовании заявленных тренажеров осуществляется следующим образом. При использовании любого из вариантов тренажера фиг. 1-4 тренирующийся человек включает питание блоков тренировочной системы и выставляет необходимый уровень сопротивления на блоке нагрузки которая позволяет выполнять тренировку в течение 10-20 минут, в соответствии с той стадией тренировок на которой он находится - начальная, последующая. После прогревания воды в чаше до температуры 32°С±1° и после выполнения подготовительных мероприятий погружается в чашу (1) фиг. 1, 3, наполненную водой, закрепляет фиксирующие ремни (3.3) и начинает тренировку привычным образом, так если бы данная тренировка проходила на тренажере, не погруженном в воду. Совершает тренировку в течении 10-20 минут. После чего завершает тренировку выходит из чаши (1). Далее повторяет тренировки до 3-4 раз в неделю с теми же настройками до этапа, когда выполнение начальной и последующих тренировок становится легким. В последующих тренировках увеличивает время на 5 мин и увеличивает нагрузку, с условием возможности выполнения тренировки с увеличенным временем.
В случае если тренажер оснащен гидромассажными форсунками и пультом управления ими, пользователь дополняет тренировки массажем струями воды.
В частном случае если способ дополнен соблюдением диеты, то диета содержит из расчета потребления в сутки: 1,5-2 г белка на кг веса тела пациента, 0,8-1,5 г жира на кг веса тела пациента, 1,5-2,5 г углеводов на кг веса тела пациента.
В частном случае пользователь воздерживается от приема пищи в течении 2-х часов после тренировки, без ограничения приема питьевой воды.
СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ИЗБЫТОЧНОЙ МАССЫ ТЕЛА иллюстрируется следующим практическим примером: пациент 35 лет, вес до начала тренировок - 90 кг, достигнутый вес - 65 кг, за 2-а года тренировок по заявленному способу, а именно:
частота тренировок - 3 раза в неделю;
длительность одной тренировки:
на начальном этапе - 10 минут
в дальнейшем - с увеличением до 25 минут
без соблюдения диеты.