ДЫХАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ (ВАРИАНТЫ)
RESPIRATORY APPARATUS (VERSIONS)

Дыхательный аппарат (варианты) - изобретение, относящееся к области медицины, представляет собой прибор, созданный для реализации прикладного применения теории доктора К.П.Бутейко. Он предназначен для лечения и профилактики заболеваний, причиной которых является неправильное глубокое дыхание.
Краткое описание теории доктора Бутейко.
Доктор К.П.Бутейко на базе своих исследований создал теорию о вреде глубокого дыхания для человеческого организма. Согласно его теории традиционные представления о пользе глубокого вдоха-выдоха для более полного удаления из легких углекислого газа и последующего вдыхания большего количества кислорода оказались не совсем правильными.
Согласно теории доктора Бутейко постоянное глубокое дыхание создает хроническую гипервентиляцию легких, которая способствует вымыванию углекислого газа из крови. Отсутствие в крови требуемых концентраций углекислого газа и является основной причиной многих заболеваний человечества. Для доказательства своей теории и реализации ее прикладного применения он создал специальную дыхательную гимнастику. Особенностью этой дыхательной гимнастики являются гипоксический и гиперкапнический режимы тренировки, которые способствуют увеличению концентраций углекислого газа в крови человека.
Данный процесс по логике должен привести к повышению уровня кислотности крови pH, но pH крови является жесткой физиологической константой организма, в норме pH крови = 7,25-7,45. При изменении pH крови даже на 0,1 выше или ниже нормы в организме моментально срабатывают защитные буферные системы крови. Эти буферные системы крови запускают в организме определенные биохимические реакции, которые приводят pH крови к норме. Эти биохимические реакции оказывают сильное влияние на общий процесс обмена веществ, чем и достигается лечебный и оздоровительный эффект.
Основной целью метода Бутейко является перестройка режима работы дыхательной системы человека, которая происходит при регулярных занятиях его дыхательной гимнастикой. Перестройка работы дыхательной системы человека и приводит к избавлению от глубокого дыхания и, как следствие, излечению человека от различных заболеваний.
Метод доктора Бутейко и его дыхательная гимнастика одобрены и рекомендованы к применению Минздравом.
Метод доктора Бутейко представляет собой дыхательную гимнастику с достаточно жесткой системой тренировки, в ней используется принцип ВЛГД (волевой ликвидации глубокого дыхания). Тренировочный принцип ВЛГД представляет собой сознательное волевое вмешательство в работу дыхательной системы человеческого организма. Данный метод имеет определенные трудности в использовании, и потому осваивать его применение рекомендуется под наблюдением специалиста.
По своему функциональному предназначению, близким аналогом данного дыхательною аппарата является дыхательный тренажер В.Ф.Фролова, патент РФ RU 2129885 C1.
В данном устройстве для получения оздоровительного эффекта создается гипоксический и гиперкапнический режим занятий дыхательной гимнастикой. Во время занятий увеличение концентрации углекислого газа в организме и уменьшение поступления кислорода происходит за счет создания в устройстве дополнительного сопротивления вдыхаемому и выдыхаемому воздуху.
При создании дополнительного сопротивления выдыхаемому воздуху парциальное давление углекислого газа в легких человека возрастает, вследствие чего и происходит увеличение его концентрации в организме. При создании дополнительного сопротивления вдыхаемому воздуху поступление кислорода в организм уменьшается, соответственно уменьшается его парциальное давление и концентрация в организме.
К основным недостаткам этого устройства можно отнести принцип создания требуемого режима дыхания. Он осуществлен за счет создания дополнительного сопротивления при дыхании через тренажер. При применении данного метода сердечно-сосудистая система испытывает дополнительную нагрузку, что при применении тренажера людьми с ослабленным здоровьем нежелательно.
Вторым недостатком данного устройства является малая емкость камеры, в которой создается дыхательная смесь с повышенной концентрацией углекислого газа и пониженной концентрацией кислорода. Значение жизненной емкости легких человека в несколько раз больше, и незначительное количество образовавшейся дыхательной смеси снижает эффективность таких занятий.
Третьим существенным недостатком устройства является возможность дыхания только через рот. Для человека в состоянии покоя всегда более комфортным является дыхание через нос.
По конструктивному исполнению наиболее близким аналогом является дыхательный тренажер патент РФ RU 2392010 С1. Он представляет собой последовательно соединенные маску, шланг и дыхательную емкость. Устройство предназначено для повышения функциональных возможностей спортсменов за счет метода интервальной гипоксической тренировки с использованием дополнительного «мертвого» пространства.
Изменение уровня нагрузки в данном тренажере производится за счет изменения объема дополнительного «мертвого» пространства. Общий объем тренажера изменяется в пределах от 500 до 2000 мл. Основным недостатком данного дыхательного тренажера является незначительная емкость дополнительного «мертвого» пространства, несопоставимая с жизненною емкостью легких, которая у спортсменов может достигать 7-8 литров, а у обычного, нетренированного человека 3-5 литров.
Изобретение создано для реализации прикладного применения теории доктора Бутейко. Основной задачей изобретения было создание устройства, обеспечивающего запуск в организме требуемых биохимических процессов. При этом учитывался опыт практического применения описанных выше разработок с учетом присущих им достоинств и недостатков. Терапевтические свойства изобретения, как минимум, не уступают своим аналогам, обеспечивая при этом комфортные для организма условия занятий.
Технический результат изобретения заключается в создании требуемой по составу и количеству дыхательной смеси, которая образуется в аппарате за счет создания дополнительного вредного дыхательного пространства ДВДП.
Емкость ДВДП составляет 5 литров, что сопоставимо с жизненною емкостью легких обычного человека.
Во время проведения дыхательной гимнастики с помощью данного дыхательного аппарата в организме наступает компенсированный респираторный ацидоз. Он заключается в постепенном, "мягком" нарастании уровня концентрации углекислоты в крови, что в свою очередь вызывает такую же 'мягкую", постепенно нарастающую реакцию буферных систем организма.
При регулярных занятиях такой дыхательной гимнастикой постепенно происходит адаптация организма к стрессовым для него на начальном этапе условиям. Постепенно организм привыкает обходиться меньшим количеством кислорода, легко перерабатывая увеличившиеся объемы углекислого газа. Результатом такой адаптации становится перестройка функционирования всей дыхательной системы организма. Дыхание человека становится редким и неглубоким, человек избавляется от хронической гипервентиляции легких и вымывания углекислого газа из крови.
Занятия на данном дыхательном аппарате лишены недостатков, присущих дыхательной гимнастике доктора Бутейко и приведенным выше аналогам. Требуемый эффект достигается легко, комфортно и без напряжения.
Исполнение аппарата предлагается в двух вариантах, изображенных соответственно на фиг.1 и фиг.2. На фиг.1 изображен первый вариант исполнения устройства. Аппарат состоит из емкости ДВДП, трубы-воздуховода, маски. На фиг.2 изображен второй вариант исполнения устройства. Он состоит емкости ДВДП, трубы-воздуховода 1, маски, трубы-воздуховода 2.
Устройство и принцип действия аппарата просты фиг.1. Емкость ДВДП объемом 5 литров имеет два отверстия, первое, диаметром 60 мм, в верхней части емкости для забора атмосферного воздуха, и второе, диаметром 40 мм, в нижней части емкости для отбора дыхательной смеси.
Важно, что диаметр верхнего отверстия в 1,5 раза больше диаметра нижнего отверстия, данная особенность аппарата позволяет уменьшить сопротивление вдыхаемому и выдыхаемому потокам воздуха и обеспечить мягкие и комфортные условия при занятиях.
При вдохе в емкости ДВДП создается избыточное отрицательное давление. За счет этого атмосферный воздух поступает в емкость, а воздух из емкости по трубе-воздуховоду поступает в легкие.
При выдохе легкие человека, создавая избыточное положительное давление, подают в устройство отработанный воздух. Емкость ДВДП сопоставима с объемом легких человека, и потому отработанный воздух в основной своей массе не улетучивается в атмосферу, а сохраняется в аппарате.
В емкости ДВДП происходит смешивание выдыхаемого и поступающего атмосферного воздуха. Выдыхаемый человеком воздух содержит значительное количество углекислого газа 5-6%, а его концентрация в атмосферном воздухе составляет 0,03%. При их смешивании в емкости ДВДП образуется воздушная дыхательная смесь с повышенной концентрацией углекислого газа и пониженной концентрацией кислорода. Данная дыхательная смесь при дыхании и обеспечивает организм дополнительным количеством углекислого газа.
Труба-воздуховод, по которой дыхательная смесь поступает к маске, также дает дополнительный объем ДВДП. Изменяя этот дополнительный объем, мы можем регулировать уровень нагрузки при занятиях. Крепления трубы-воздуховода с маской и емкостью ДВДП сделаны разъемными. Для изменения уровня нагрузки ставим трубу-воздуховод требуемой длины.
Дыхательный аппарат вариант 2 фиг.2 отличается от варианта 1 наличием трубы-воздуховода 2. При данной компоновке дыхательного аппарата концентрация углекислого газа в емкости ДВДП выше, чем в варианте 1. Уровень нагрузки на дыхательную и сердечно-сосудистую системы организма во втором варианте выше. Применение варианта 2 рекомендуется после полного освоения уровня нагрузки в варианте 1.
Отличительными особенностями изобретения по сравнению с дыхательной гимнастикой доктора Бутейко являются:
- неприменение метода ВЛГД
- возможность самостоятельного применения данного дыхательного аппарата.
Отличительными особенностями изобретения по сравнению с первым аналогом являются:
- наличие маски, обеспечивающей полноценное комфортное дыхание носом и ртом;
- за счет уменьшения сопротивления вдыхаемому и выдыхаемому потокам воздуха обеспечивается снижение нагрузки на сердечно-сосудистую систему занимающегося;
- увеличение производства дыхательной смеси до значения, сопоставимого с объемом легких человека.
Отличительными особенностями изобретения по сравнению со вторым аналогом являются:
- увеличение объема ДВДП и соответственное увеличение производства дыхательной смеси до значения, сопоставимого с объемом легких человека;
- регулирование уровня нагрузки изменением длины трубы-воздуховода, а не изменением емкости ДВДП.